Сравнительная гигиеническая оценка полиэлектролитов, применяемых в практике водоснабжения населения

Тульская, Елена Анатольевна

Диссертации по медицине → Гигиена

Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Сравнительная гигиеническая оценка полиэлектролитов, применяемых в практике водоснабжения населения

ДИССЕРТАЦИЯ

АВТОРЕФЕРАТ

Тульская, Елена Анатольевна Москва 2004 г.

Ученая степень: кандидата биологических наук

ВАК РФ: 14.00.07

Автореферат диссертации по медицине на тему Сравнительная гигиеническая оценка полиэлектролитов, применяемых в практике водоснабжения населения

На правах рукописи

ТУЛЬСКАЯ Елена Анатольевна

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ПРАКТИКЕ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ

14.00.07- Гигиена

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Работа выполнена в ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Жолдакова Зоя Ильинична Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Журков Вячеслав Серафимович

доктор биологических наук, профессор Юдина Татьяна Васильевна

Ведущая организация: Московская Медицинская Академия им. И.М.Сеченова Минздрава РФ

Защита диссертации состоится « 23 » 12_2004 г. в 11

заседании диссертационного совета Д 001.009.01 в ГУ НИИ человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН по адресу: 119992, г. Москва, ул. Погодинская, д. 10/15, строение 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН

Автореферат разослан 22.11. 2004 года

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

часов на экологии

экологии

Беляева Наталья Николаевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Научно-технический прогресс

сопровождается разработкой новых технологий и созданием новых реагентов, применяемых в водоподготовке. Однако их применение может быть сопряжено с дополнительным загрязнением воды химическими веществами, обладающими опасными, в том числе канцерогенными свойствами. (Г.И.Сидоренко, ЮЛ.Рахманин, 1992; Г.Н.Красовский, 1995; З.И.Жолдакова и соавт., 2001, L.S. Gold, 1984).

Все более широкое применение находят высокомолекулярные синтетические полиэлектролиты для очистки воды в качестве коагулянтов и/или флокулянтов. В связи с общепринятым мнением о безопасности водорастворимых полимеров, предлагалось использовать их не только для очистки воды, айв пищевой промышленности, для оструктуривания почв и в качестве заменителей крови (ГЛ.Розен, 1956, Л.Н.Абросимова, 1960, Н.АКачинский, 1965, Uffenorde J. et al, 1984).

Принципы, критерии и показатели гигиенической оценки эффективности и безопасности зависят от свойств и условий применения методов очистки и обеззараживания воды (А.А.Королев, 1992; З.И.Жолдакова и соавт., 2000; Ю.А.Рахманин и соавт., 2004). Однако гигиеническая оценка безопасности флокулянтов проводилась по стандартной схеме обоснования ПДК. При этом не учитывались особенности, свойственные полимерам, а именно, загрязнение исходными мономерами, побочными и промежуточными продуктами синтеза, на которые указывал ряд авторов (Н.А.Рахманина,1965, В.О.Шефтель и соавт., 1988, Letterman R.D., Рего R.W., 1990).

До настоящего времени не осуществлено системное обобщение сравнительной опасности флокулянтов в зависимости от химической структуры; не определены роль и значение предельно допустимых концентраций реагентов; недостаточно изучен вопрос об опасности мономеров и примесей в продукте и методах контроля их содержания. Кроме того, в литературе не достаточно информации о процессах трансформации флокулянтов.

Для минимизации опасности для здоровья населения, связанной с применением полиэлектролитов при подготовке питьевой воды, назрела необходимость в изменении концепции их гигиенической оценки, определения оптимальных условий применения, а также контроля за производством.

В связи с вышесказанным цель работы заключается в сравнительной гигиенической оценке опасности полиэлектролитов, с учетом контроля за качеством продукта и условиями применения в практике водоснабжения.

<Ч>С НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Дать гигиеническую оценку полиэлектролитам с учетом комплекса показателей вредности, таких как токсичность, стабильность и трансформация, влияние на процессы самоочищения и органолептические свойства воды.

2. Провести сравнительную гигиеническую оценку полиэлектролитов в зависимости от принадлежности к химическому классу, опасности примесей, величины молекулярной массы и однородности по молекулярно-массовому распределению.

3. Определить гигиеническую значимость соотношения местного и резорбтивного действия флокулянтов как критериев сравнительной оценки их токсичности и опасности.

4. Обосновать концепцию санитарно-эпидемиологического контроля за условиями производства и применения синтетических полиэлектролитов на основе комплекса эколого-гигиенических критериев вредности.

5. Дать научное обоснование обобщенных ПДК для отдельных химических классов полиэлектролитов в воде водных объектов.

Научная новизна работы. Установлена зависимость токсичности и опасности флокулянтов от степени загрязнения мономерами и низкомолекулярными примесями, от молекулярной массы (увеличение токсичности при молекулярной массе < 2200), от степени однородности по молекулярно-массовому распределению (ММР).

Впервые доказано повышение количества мономера в воде при воздействии озона и высказана гипотеза о механизме этого явления.

Показана биологическая значимость местного действия полиэлектролитов на слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта при энтеральном поступлении в организм. Обоснован комплекс морфофункциональных показателей местного действия химических веществ. На основании изучения местного действия флокулянтов «на воротах» поступления в организм выдвинута гипотеза о механизме их всасывания из желудочно-кишечного тракта.

Практическая значимость: Результаты исследований позволили обосновать новую концепцию гигиенической оценки синтетических полиэлектролитов, а также условия санитарно-эпидемиологического контроля за их производством и применением. Материалы диссертации использованы при разработке Методических указаний № 2.1.4.1060-01 «Санитарно-эпидемиологический надзор за использованием синтетических полиэлектролитов в практике питьевого водоснабжения».

Дано научное обоснование обобщенных ПДК для отдельных химических классов флокулянтов.

Научно обоснована предельно допустимая концентрация диаллилдиметиламмоний хлорида в воде водных объектов на уровне 0,1 мг/л (лимитирующий признак вредности - санитарно-токсикологический, класс опасности 3); допустимое содержание в полиэлектролите - 5 г/кг.

Показана опасность озонирования воды после применения синтетических полиэлектролитов.

Работа выполнена в лаборатории комплексного эколого-гигиенического нормирования ГУ НИИ ЭЧ и ГОС им. АН.Сысина РАМН в рамках плановых тем № г/р 01.9.70002125 и 01.20.0000688.

Апробация материалов диссертации. Результаты исследований по теме диссертации доложены и обсуждены на IV Международном конгрессе «Вода: экология и технология» (Москва, 2000), V Международном конгрессе «Вода: экология и технология» (Москва, 2002), научной конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.А.Рязанова (Москва, 2003), Апробационной комиссии ГУ НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н.Сысина РАМН (Москва, 2004).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Зависимость опасности флокулянтов от токсичности загрязняющих мономеров и примесей, от молекулярной массы и однородности по молекулярно-массовому распределению (ММР).

2. Новая концепция санитарно-эпидемиологического контроля за производством и применением синтетических полиэлектролитов.

3. Гипотеза о механизме всасывания в желудочно-кишечном тракте и резорбтивного действия флокулянтов.

4. Обобщенные ПДК для отдельных химических классов синтетических полиэлектролитов и предельно допустимая концентрация мономера диаллилдиметиламмоний хлорида в воде.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, 4 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, списка литературы, приложений. Текст изложен на 150 страницах машинописи, содержит 11^_рисунка, 43 таблицу, 79 приложений. Библиография включает 168 источник, в том числе 76 иностранных авторов.

Объекты и методы исследований.

Объектами изучения служили 9 катионных и анионных флокулянтов из разных химических классов (полиакриламиды - 8ирегИок А-100,

Феннопол А 32 Ш, Феннопол К 22 Ш, Praestol 2530 TR; полидиаллилдиметиламмоний хлорид - ВПК-402; полиамин - Superfk>k ^ 577; смесь полиакриламида и полиакрилата натрия - Сайпан; поливинилпиридин - КФ-91, модифицированный алюмосиликат - «Экозоль-401»; низкомолекулярный полиакрилат натрия), исходный мономер для производства полидиаллилдиметиламмоний хлорида - диаллилдиметил-аммоний хлорид (ДАДМАХ). Объектами токсикологических исследований являлись лабораторные животные (свыше 750 белых крыс и мышей и морских свинок). Для решения поставленных задач было проведено 30 серий экспериментов по изучению влияния флокулянтов на органолептические свойства воды, 57 санитарно-химических и 15 токсикологических опытов.

Химический анализ проводили хроматомасс-спектрометрическими методами.

Стабильность и трансформация веществ изучалась при воздействии следующих деструктирующих факторов: естественных процессов самоочищения (в воде модельного водоема - растворы вещества выдерживались при комнатной температуре 30 суток); озонирования (30 минут); кипячения (в течение 30 минут с обратным холодильником); активного ила (в модельном аэротенке - по методикам, приведенным в ГОСТ Р50595-93, с указанной в нем периодичностью и сроками дополнительного внесения реагента.).

Токсикологические эксперименты выполнялись на трех видах лабораторных животных (МУ 2.1.5.720-98, МУ №4110-86): белые нелинейные крысы (670 особей с массой тела 200±20 г), белые нелинейные мыши (56 особей с массой тела 20-25 г), морские свинки (30 особей с массой тела 320-350 г).

Изучено более 40 показателей, характеризующих общее состояние организма лабораторных животных (масса тела, метод «открытого поля», вертикальная активность, СПП, морфологический состав крови), комплекс ферментов в моче и сыворотке крови, морфофункциональные показатели ткани печени, почек, тонкого кишечника (11 морфофункциональных показателей местного действия веществ, интегрально отражающих функционирование структурных элементов 12-перстной и подвздошной кишки).

В соответствии с «Методическими указаниями по изучению мутагенной активности химических веществ при обосновании их ПДК в воде» (1986) проведена оценка мутагенного действия КФ-91, «Экозоль-401» и диаллилдиметиламмоний хлорида в тесте Salmonella/микросомы (тест Эймса) и в микроядерном тесте на костном мозге мышей.

Таблица 1.

Методы, объекты и объем исследований._

Методы исследования Объекты исследования Показатели Объем исследований

Химические Superflok А-100, Феннопол А 321Е, Феннопол К 22IE, Praestol 2530 TR, ВПК-402, Superflok С-577, Сайпан, КФ-91, "Экозоль-401" Содержание исходных, промежуточных и побочных примесей 27 анализов

Органолептические Superflok А-100, Феннопол А 321Е, Феннопол К 221Е, Praestol 2530 TR, ВПК-402, Superflok С-577, Сайпан, КФ-91, "Экозоль-401", полиакрилат натрия, ДАДМАХ Вязкость, привкус, запах, прозрачность, pH, образование пены на поверхности воды 30 серий, 1500 измерений

Санитарно-химические Superflok А-100, Феннопол А 321Е, Феннопол К 221Е, Praestol 2530 TR, ВПК-402, Superflok С-577, Сайпан, КФ-91, "Экозоль-401", ДАДМАХ, полиакрилат натрия Влияния на процессы самоочищения в лабораторных условиях и модельном аэротенке 30 серий

Воздействие озона КФ-91, Superflok А-100 Содержание исходных и побочных примесей 6 проб

Острый опыт Белые крысы-самцы, Superflok А-100, Феннопол А 321Е, Феннопол К 221Е, Praestol 2530 TR, Сайпан, "Экозоль-401", КФ-91, ДАДМАХ ЛД50, 1кум, ЕТ50 250 крыс, 3 показателя

Токсикологический опыт (30 и 180 суток) Белые крысы-самцы, КФ-91, Сайпан, "Экозоль-401", полиакрилат натрия, ДАДМАХ Физиологические, гематологические, биохимические, гонадоток. действие 480 крыс, 28 показателей

Морфологические Белые крысы-самцы, КФ-91, Сайпан, "Экозоль-401", ДАДМАХ Печень, почки, тонкий кишечник (12-перстная и подвздошная кишка) 96 крыс, 21 показатель

Цитогенентические (МЯ тест, тест Эймса) Белые мыши, Salmonella typhimurium, КФ-91, «Экозоль-401», ДАДМАХ частота полихроматофильных эритроцитов с микроядрами в костном мозге, количество колоний Salmonella typhimurium 56 мышей, 2 показателя

Аллергенное действие Морские свинки, КФ-91 Наличие эффекта 30 морских свинок, 3 показателя

Результаты, полученные в экспериментах, обрабатывались с помощью компьютерных программ "8ХаХ18Х1са" и "В1а8Ха". Достоверность различий определяли по X критерию Стьюдента и непараметрическому критерию Манна-Уитни.

Количественная характеристика объектов, материалов и объема исследований представлены в таблице 1.

Личный вклад автора составляет более 80%. Часть исследований проводили совместно с д.б.н. Н.Н.Беляевой, д.х.н. А.Т.Лебедевым, д.б.н. В.В.Бочаровым, д.м.н. В.С.Журковым, К.Б.Карамзиным.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Для решения 1-й задачи, исследовалось влияние флокулянтов на органолептические свойства воды.

Пороговые концентрации модельных соединений по органолептическому признаку вредности различались от 0,25 мг/л до 300,0 мг/л. Полиэлектролиты на основе акриламида ^ирегИсю А-100, Феннопол 321Е, Феннопол К 221Е, Ргае&С 2530 ТЯ) оказывали неблагоприятное влияние на качество воды, изменяя ее вязкость, в концентрациях от 8 до 25 мг/л. Лимитирующий показатель по органолептическому признаку вредности флокулянта 8ирегИск С-577 связан с наличием постороннего запаха, пороговая концентрация - 125,0 мг/л. ПКорг Сайпана определена на уровне 300 мг/л (лимитирующий показатель - вязкость), реагента «Экозоль-401» - 0,25 мг/л (лимитирующий показатель — мутность). Увеличение мутности воды при добавлении «Экозоль-401» вызвано тем, что он имеет в своем составе высокодисперсный природный силикат - бентонитовую глину, которая при внесении в воду проявляет себя как коагулянт.

Полученные результаты не позволили выявить зависимости между величинами пороговых концентраций по органолептическому признаку вредности и знаком заряда высокомолекулярных ионов или принадлежности к химическому классу. Сопоставление пороговых величин флокулянтов по органолептическим показателям (влияние на запах, привкус, водородный показатель, способность образовывать пену на поверхности воды и изменять ее вязкость) свидетельствовало о наибольшем влиянии изученных веществ на вязкость воды. Этот показатель являлся лимитирующим для водных растворов полиэлектролитов на основе акриламида, а изменение запаха, привкуса и окраски воды, очевидно, связано с наличием посторонних примесей.

По общесанитарному признаку вредности (БПК5) пороговые концентрации различались от 0,03 мг/л до 15,0 мг/л. Все изученные соединения, кроме реагента «Экозоль-401», вызывали торможение процессов биохимического потребления кислорода. Наиболее выраженное действие

проявилось при воздействии Superflok- А577 (пороговая концентрация 0,05 мг/л) и КФ-91(ПКсан - 0,03 мг/л). Величины ПКсан соединений на основе акриламида - 0,1-0,3 мг/л - существенно не различались. Характер изменения динамики БПК - торможение в 1-2 сутки опыта, без дальнейшего нарастания эффекта, свидетельствовал о том, что влияние на процессы самоочищения воды связано не с токсичностью в отношении микрофлоры, а вызвано адсорбцией бактериальных клеток полимерами. Это явление мы назвали «механической токсичностью».

При изучении сравнительной токсичности в острых опытах на лабораторных животных из-за значительной вязкости веществ растворов в высокой концентрации однократное введение животным физиологически допустимых объемов не позволяло достичь смертельных эффектов. Поэтому эксперименты проводились, преимущественно путем дробного введения растворов, с интервалом 1,5-2 часа.

Суммарная введенная доза Сайпана составила 10000 мг/кг, полиакриламиды в зависимости от вязкости введены в дозах от 5000 до 8000 мг/кг, КФ-91 - 2000 мг/кг, «Экозоль-401» - от 2000 до 10000 мг/кг. В течение всего срока наблюдения гибели животные не наблюдалось ни в одной из опытных групп. Общее состояние экспериментальных животных, кроме крыс в опыте с реагентом «Экозоль-401», не отличалось от состояния интактных.

Таким образом, при введении флокулянтов в максимально возможной дозе в остром опыте смертельный эффект не наблюдался, и по этому критерию реагенты относятся к 4 классу опасности.

Поскольку, «Экозоль-401» в дозе 10000 мг/кг вызывал изменение общего состояния животных, нами проведен эксперимент по определению порога однократного действия (Liniac). Вещество вводили животным в дозах 4000, 1333 и 400 мг/кг. Однократное введение реагента «Экозоль-401» привело к нарушению деятельности вегетативной нервной системы, липидного обмена, водно-солевого баланса и в наибольшей мере - к блокаде сульфгидрильных групп (рис. 1).

Рис. 1. Динамика содержания $Н-грулл в крови белых крыс при воздействии реагента «Экозоль-401».

В целом, это свидетельствует об участии в токсическом процессе не только органической, но и неорганической части реагента, т.к. блокирование 8И-групп характерно для действия металлов и ряда других неорганических соединений. Учитывая степень выраженности, частоту и динамику выявленных изменений, дозу 400 мг/кг можно рассматривать в качестве пороговой.

Согласно рекомендациям Г.Н.Красовского (1984) , при соотношении ЛК5о/ПКсан >50000, допускается установление нормативов без исследования хронической токсичности веществ. Тем не менее, учитывая, что флокулянты целенаправленно вводятся в питьевую воду, ряд веществ — КФ-91, Сайпан, «Экозоль-401», были изучен в субхронических опытах, а КФ-91, относящийся к наименее изученному химическому классу и низкомолекулярный полиакрилат натрия, исследовались в хронических экспериментах.

При длительном воздействии флокулянты оказывали влияние на паренхиматозные органы, обеспечивающие биотрансформацию и выведение токсичных веществ (печень, почки).

В частности, при воздействии КФ-91, помимо изменения активности АЛТ, ЛДГ, ЩФ, наблюдалось повышение уровня мочевины в сыворотке крови, сопровождавшееся снижением концентрации в моче и соответственным снижением клиренса мочевины при дозах 50,0 мг/кг и 2,0 мг/кг в субхроническом эксперименте (рис. 2).

15 сутки 30 сутки

Рис. 2. Динамика содержания мочевины у крыс, при воздействии флокулянта КФ-91 в субхроническом эксперименте.

Длительное введение низкомолекулярного полиакрилата натрия приводило к изменению содержания кальция в крови и в моче (рис. За), и очевидно, связанному с этим увеличению свертывания крови (рис. 36). Помимо нарушения активности ферментов переаминирования (АЛТ, ACT), влияние на печень проявилось в увеличении относительной массы органа.

Рис. За. Динамика содержания кальция в Рис. 36. Динамика времени свертывания

сыворотке и моче крыс, при воздействии крови крыс, при воздействии

низкомолекулярного полиакрилата низкомолекулярного полиакрилата

натрия в хроннческои эксперименте. натрия в хронической эксперименте.

В субхроническом эксперименте с полиэлектролитом Сайпан большим колебаниям подвергалась активность ферментов переаминирования - АЛТ и ACT. Так, активность АЛТ в сыворотке крови животных повысилась при воздействии Сайпана в дозе 5,0 мг/кг в 1 сутки и понизилась к 15 и 30 суткам опыта при воздействии в дозе 500,0 мг/кг. Активность ACT понизилась с высоким уровнем достоверности (р<0,01) при воздействии максимальной (500 мг/кг) и средней (50 мг/кг) доз в 1 сутки опыта. Это понижение активности фермента сохранилось на 15 сутки только при воздействии дозы 50 мг/кг (р<0,05). Повышение активности АЛТ может свидетельствовать о гепатотоксическом эффекте.

Наиболее характерным для флокулянта «Экозоль-401» при его воздействии было снижение содержания сульфгидрильных групп в крови, что связано с особенностями его строения - наличием кремния и алюминия в реагенте.

Среди изученных реагентов только КФ-91 в дозе 10 мг/кг вызывал слабо выраженный цитогенетичесий эффект. Допустимая доза по мутагенному действию составила 0,05 мг/кг.

Согласно современным воззрениям, всасывание в желудочно-кишечном тракте высокомолекулярных соединений затруднено, поэтому их резорбтивное токсическое действие не выражено. В литературе приводятся данные о местном воздействии растворимых полимеров, применяемых в фармакологии (Bork К. et al, 1982; Mensing H. et al, 1984; Zoller J. et al, 1990).

В связи с этим, в токсикологических экспериментах на крысах проведена сравнительная оценка резорбтивного и местного действия веществ как критериев вредности в установлении пороговых и токсических эффектов при энтеральном пути поступления в организм. Местное действие

флокулянтов изучали на «воротах» поступления, т.е. при контакте со слизистой оболочкой желудочно-кишечного тракта.

Наиболее выраженное местное действие оказывал флокулянт Сайпан. Так, в дозах 500,0 и 50,0 мг/кг препарат вызывал достоверные изменения по семи показателям. При этом происходило значительное увеличение числа деструктированных ворсин слизистой оболочки 12-перстной (от 0,86+0,75 в контроле до 14,35+4,78 при действии дозы в 500,0 мг/кг и до 7,1+1,8 - 50,0 мг/кг) и подвздошной кишки (от 1,0+0,47 в контроле до 3,9+0,8 при воздействии препарата в дозе 50,0 мг/кг). Кроме того, менялось соотношение между нормальным, сильным и слабым функционированием бокаловидных клеток кишки. Аналогичные изменения этого показателя в сочетании с изменениями соотношений интенсивности слизеобразующих клеток отмечалось и в субхроническом опыте с реагентом «Экозоль-401» в дозах 5,0 и 0,5 мг/кг.

При субхроническом воздействии Кф-91 происходило перераспределение между ворсинами со всеми типами функционирующих бокаловидных клеток аналогично действию реагента Сайпан. При хроническом воздействии достоверно увеличивалось число деструктурированных ворсин в 12-перстной кишке при действии препарата в дозе 10,0 мг/кг.

При повторном введении дозы 10,0 мг/кг флокулянта КФ-91 и дозы 500,0 мг/кг реагента Сайпан в 12-перстной кишке наблюдалось достоверное увеличение числа крыс с гемодинамическими нарушениями, фиброзированием и клеточной инфильтрацией в подслизистых оболочках ворсин. Сходный эффект наблюдался и при воздействии реагента Сайпан в дозе 5,0 мг/кг. Таким образом, действие изучаемых химических веществ не ограничивалось изменениями паренхимы тонкой кишки, но также затрагивало и стромальную ткань.

Воздействие всех изученных химических веществ не приводило к изменению целостности каймы тонкой кишки. Однако, учитывая тот факт, что процессы расщепления и всасывания питательных веществ наиболее интенсивно протекают в области исчерченной каемки (пристеночное пищеварение), данный морфофункциональный показатель, по нашему мнению, следует рассматривать в качестве ведущего (лимитирующего) критерия местного порогового действия вещества.

На основе проведенных исследований обоснован комплекс морфофункциональных показателей местного действия химических веществ на желудочно-кишечный тракт при энтеральном пути поступлении в организм: пороговые эффекты характеризуются изменением функционирования бокаловидных клеток, а выраженное вредное действие -увеличением деструктурированности и пролиферации ворсин,

гемодинамических нарушений, фиброзирования и клеточного инфильтрования стромы ворсин.

Таким образом, все изученные флокулянты оказали местное действие на слизистую оболочку кишечника. Это, по-видимому, обусловлено взаимодействием заряженных групп полиэлектролитов с биомолекулами клеток.

По результатам морфологических исследований установлены пороговые дозы местного действия изученных соединений, которые представлены в таблице 2 в сравнении с пороговыми дозами резорбтивного действия.

Таблица 2.

Пороговые дозы резорбтивного и местного действия изученных соединений.

ПДгаю мг/кг ОД«,, мг/кг

Флокулянт Резорбтивное действие Местное действие Резорбтивное действие Местное действие

«Сайпан» 5,0 50,0 - -

«Экозоль» 5,0 0,5 - -

КФ-91 2,0 2,0 0,4 2,0

Как видно из таблицы, местное действие не всегда является определяющим при обосновании безвредных доз. То есть, вопреки существующему мнению (В.О.Шефтель, 1988 и др.) высокомолекулярные полимеры способны всасываться в желудочно-кишечный тракт и оказывать вредное резорбтивное действие.

Можно высказать следующую гипотезу о механизме вредного резорбтивного действия флокулянтов при поступлении в желудочно-кишечный тракт. С одной стороны, снижение функций всасывания (альтерация всасывающих клеток) и слизеобразования (снижение числа ворсин с нормальным функционированием бокаловидных клеток) кишечного эпителия, наблюдаемое при воздействии флокулянтов, может ухудшить нормальные физиологические процессы в тонкой кишке. С другой стороны, по данным Nagao et al.(1991), Saitoh et al. (1991) нарушение щеточной каемки слизистой оболочки при взаимодействии с гидрофильными токсическими веществами может приводить к усилению их всасывания и проникновению в кровоток. Поскольку флокулянты являются высоко гидрофильными соединениями, деструкция ворсин может привести к усилению их всасывания и проявлению резорбтивного токсического действия, к этому может присоединиться нарушение всасывания пищевых продуктов, что может усилить токсический эффект.

По совокупности исследований обоснованы пороговые и недействующие дозы изученных веществ (табл. 3).

Таблица 3,

Пороговые и максимальные недействующие дозы изученных соединений.

Название флокулянта Пороговые дозы, мг/кг Недействующие дозы

(мг/кг), концентрации (мг/л)

КФ-91 ПД„э, - 2,0 МНД-0,04

Мм (3,0-5,6)х106 ПДхр - 0,4 ДДмуг- 0,05

Сайпан ОД™-5,0 МНДрас, - 0,5

Мм 400000

Полиакрилат натрия ПДхр-0,2 МНД-0,04

М м 2200

«Экозоль-401» ПД™-0,5 МНДрас,-0,1

Величины пороговых и максимальных недействующих доз свидетельствуют о том, что токсичность флокулянтов практически не зависит от принадлежности к структурному классу и от молекулярной массы выше 400000, однако наблюдается увеличение токсичности у низкомолекулярного соединения с молекулярной массой 2200. Это согласуется с данным литературы о закономерном увеличении токсичности со снижением молекулярной массы полимеров (А.С.Кинзирский, 1976; Е.М.Трофимович, 1976; Л.М.Бресткина, А.А.Бейм 1994).

Для диаллилдиметиламмоний хлорида (ДАДМАХа), являющегося исходным мономером для получения катионного полиэлектролита ВПК-402, гигиенический норматив не обоснован. Нами проведены исследования, по обоснованию ПДК этого соединения в воде.

На основании острого опыта рассчитана ЛД50 вещества - 4981,29 (3867,40 ч-6095,19) мг/кг.

В хроническом эксперименте испытывали дозы: 5,0 мг/кг (I группа); 1,0 мг/кг (И группа) и 0,2 мг/кг (III группа). Изучение содержания мочевины в сыворотке крови и моче с последующим определением клиренса выявило достоверные, диагностически значимые изменения у экспериментальных животных. У крыс, получавших ДАДМАХ в наибольшей дозе (5,0 мг/кг) наблюдалось снижение содержания мочевины в сыворотке на 120 и 150 сутки опыта, а введение меньших доз (1,0 и 0,2 мг/кг) вызывало увеличение содержания мочевины на 120 и 180 сутки. Наблюдалась дозовая зависимость в интенсивности изменений (рис. 4а; 46).

При хроническом воздействии ДАДМАХа наблюдалось достоверное уменьшение времени подвижности сперматозоидов у крыс I и II экспериментальных групп, а у животных II экспериментальной группы -достоверное снижение относительной массы семенников по сравнению с контролем.

Морфофункциональное исследование печени животных показало достоверное увеличение балочной дискомплексации органа у крыс I группы, в основном за счет увеличения доли стромы. В почке изменения характеризовались увеличением индекса альтерации почечных клубочков

(достоверные отличия у животных I и II групп) и процента их гипертрофированных форм при дозе 5,0 мг/кг.

В микроядерном тесте на полихроматофильных эритроцитах костного мозга мышей мутагенное действие ДАДМАХа не выявлено.

В хроническом эксперименте проявилась выраженная зависимость «доза-время-эффект» при воздействии ДАДМАХа с преобладающим влиянием на функциональное состояние почек. Наибольшее количество диагностически значимых изменений наблюдалось на 150 сутки опыта (снижение диуреза, содержания мочевины в сыворотке крови, клиренса, повышение активности щелочной фосфатазы), что позволило сделать вывод о способности мономера вызывать функциональную кумуляцию. Совокупность данных хронического опыта, включая морфофункциональные исследования, позволила рассматривать дозу 0,2 мг/кг как пороговую и рекомендовать в качестве максимальной недействующей дозы ДАДМАХа -0,02 мг/кг, а МНК - 0,4 мг/л. Пороговая концентрация по органолептическому признаку вредности - 25,0 мг/л, лимитирующий показатель - привкус, пороговая концентрация по влиянию на общий санитарный режим воды водных объектов - 0,1 мг/л, лимитирующий показатель — торможение БПК5. ПДК ДАДМАХа в воде водных объектов рекомендована на уровне 0,1 мг/л, лимитирующий признак вредности — санитарно-токсикологический, класс опасности - 3.

Поскольку исходные продукты синтеза токсичнее и опаснее полимеров (И.О.Шефтель, 1988; R.D.Letterman, R.W.Pero, 1990; T.Aizava,1991 и др.) определяли содержание мономеров в 9 флокулянтах методами хроматомасс-спектрометрии.

Как видно из таблицы 4, в каждом реагенте были выявлены как исходные продукты полимеризации, так и побочные примеси. Содержание мономеров отличалось не только в различных марках флокулянтов, но и в

Таблица 4.

Содержание мономеров и примесей в различных флокулянтах.

Химический класс реагента Товарное название Название мономеров и примесей Содержание мономера в продукте, % ПДК, класс опасности примесей, мг/л

Полиакрил амиды (ПАА) 8ирегАок А-100 Акрил амид 0,15 0,0001(1, с.-т.)к,м

Феннопол А321Е Акриламид 0,001 -II-

Феннопол К221Е Акрил амид 0,0014 -II-

Ргае5Ю1 2530 та Акриламид 0,13 -II-

ПолиДАДМАХ ВПК-402 Диаллилдиметиламмоний хлорид 0,0004-4,0 0,1

Полиамины (поли ЭПИ-ДМА) ЗирегАок С-577 Эпихлоргидрин Диметиламин 1,3-дихлор-2-пропанол 0,001 0,01 0,001 0,0001(1, с.-т.)к 0,1(2 с.-т.) 1,0 (3, орг.) м

Смеси Сайпан Акриламид Акриловая кислота 0,003 0,0005 0,0001(1, с.-т.)к 0,5 (2, с.-т.)м

Поливинил-пиридины КФ-91 1,2-диметил-5- винилпиридин Винилпиридин 2-метил-5-этил- пиридин 2-мегил-5-винил-пиридин 2,3-12,2 0,0788 0,0442 0,0192 4,0

Модифицированные алюмосиликаты "Экозоль-401" Олеиновая кислота Алюминий 0,0038 0,5 (4, общ.) 0,2 (3, орг.)

Примечание: к - вещество способно вызывать канцерогенный эффект, м - вещество способно вызывать мутагенный эффект.

разных образцах реагента одной торговой марки. В частности, содержание акриламида отличалось на 2 порядка, диаллилдиметиламмоний хлорида - на 4 порядка, количество мономера 1,2-диметил-5-винилпиридиний

метилсульфата в КФ-91 варьировало в пределах 2,3 - 12,2%. В Supeгflok ^ 577 кроме исходных мономеров - эпихлоргидрина, диметиламина, 1,3-дихлор-2-пропанола, присутствовал промежуточный мономер З-хлор-2-гидроксипропилдиметиламмоний хлорид. Кроме того, хроматомасс-спектрометрический анализ реагентов КФ-91 и ВПК-402 показал наличие олигомеров, димеров и тримеров, которые могут легко всасываться в ЖКТ и оказывать токсическое действие на организм ^ Hashiya et э1., 1993).

В окружающей среде и в организме возможна трансформация соединений с образованием более токсичных веществ (З.И.Жолдакова и соавт., 2002). В связи с этим, исследовалась вероятность образования

опасных продуктов деструкции под влиянием ряда биохимических и физических факторов, имеющих место в реальных условиях.

После 30-ти суточной экспозиции в модельном водоеме 0,5 % раствора полимера КФ-91 содержание 1,2-диметил-5-винилпиридиний метилсульфата несколько повысилось (с 1,15% до 1,6%), а после экспозиции 1,5 % раствора флокулянта - содержание мономера незначительно понизилось (с 3,45% до 3,3%). Вместе с тем, различия в полученных результатах укладываются в ошибку метода измерения. Кипячение не выявило изменения в структуре флокулянта. После озонирования содержание мономера повысилось более существенно (с 1,6% до 6,6%), кроме того, в растворе появился ранее не обнаруженный мономер - винилпиридин.

Рис. 5а. Хроматограмма 0,5% водного Рис. 56. Хроматограмма 0,5% водного

Как видно на рисунках, под влиянием озона произошла деструкция полимера и возрос пик низкомолекулярных соединений.

В условиях модельного аэротенка изучали стабильность низкомолекулярного полиакрилата натрия в концентрациях: 10, 20, 30 и 40 мг/л. Вне зависимости от внесенной концентрации вещества исходный уровень ХПК полиакрилатного полиэлектролита в воде практически сохранялся до внесения дополнительной концентрации, что свидетельствовало об отсутствии процессов биохимического окисления полимера при воздействии активного ила. В то же время, обнаружено влияние полиэлектролита на состав и состояние активного ила. Так, при концентрации 10 и 20 мг/л в активном иле были представлены все виды индикаторных микроорганизмов. Однако, при концентрации 30 и 40 мг/л наблюдалась деградация, дробление и унос активного ила, при этом исчезали все формы индикаторных микроорганизмов, концентрация ила снизилась с 3,0 до 1,8 г/л и аэротенк вышел из строя.

Таким образом, результаты собственных исследований показали, что флокулянты стабильны к кипячению, к биохимическому окислению в условиях модельного аэротенка и при моделировании процессов

раствора флокулянта КФ-91 (до озонирования).

раствора флокулянта КФ-91 (после озонирования).

естественного самоочищения. Однако, под влиянием озонирования возможно разрушение полиэлектролитов с образованием низкомолекулярных фракций, а также дополнительное поступление в воду заряженных и незаряженных мономеров в результате изменения пространственной структуры полимера. В связи с этим не рекомендуется озонирование воды после применения флокулянтов.

Количественное содержание исходных продуктов синтеза, в частности, акриламида, эпихлоргидрина, акриловой кислоты, 1,3-дихлор-2-пропанола, которые обладают канцерогенными и/или мутагенными свойствами (FJ.DeSerres et в1, 1983; R.E.McMachon et в1, 1979; RCC, 1986 и др.), в полимерном продукте может варьировать в зависимости от технологии производства. ПДК этих примесей установлены на уровне 0,0001 мг/л, и определение их содержания в очищенной воде даже при существующей аналитической аппаратуре затруднено. Комплекс исследований послужил основанием к изменению концепции санитарно-эпидемиологического контроля за производством и применением синтетических полиэлектролитов для обеспечения допустимого риска при их использовании в подготовке питьевой воды.

Новая концепция санитарно-эпидемиологической оценки безопасности полиэлектролитов включает: расчет допустимого содержания мономеров и токсичных примесей в полимерном продукте с учетом их ПДК и референтных концентраций; контроль качества при производстве синтетических полиэлектролитов (содержание исходных, побочных и промежуточных продуктов синтеза); обоснование максимально допустимой дозы реагентов, обеспечивающей безопасное их использование в технологиях очистки воды с учетом допустимого содержания мономеров.

Важным гигиеническим аспектом обеспечения безопасных условий водопользования, является контроль за сбросом флокулянтов в водные объекты при их производстве и применении для очистки сточных вод. Как показали результаты собственных исследований и данные литературы, практически все флокулянты, разрешенные к применению в водоочистке, относятся к 3-4 классу опасности. МНК полимерных флокулянтов на 2-3 порядка превышают пороговые концентрации по общесанитарному признаку вредности, который является лимитирующим при обосновании их ПДК.

Поскольку, специфические методы определения в воде различных товарных продуктов, относящихся к одному и тому же химическому классу, отсутствуют, а пороговые концентрации по общесанитарному признаку вредности в пределах одного химического класса различаются незначительно, нами обоснованы обобщенные ПДК для отдельных химических классов синтетических полиэлектролитов (таблица 5).

Таблица 5.

Максимальные концентрации мономеров и примесей в сточных водах.

Химический класс, примеси ПДК реагента, мг/л Макс, концентрация примеси в воде, мг/л ПДК примесей, мг/л

ПАЛ 0,1 - -

Акриламид - 0,000025 0,0001

Акриловая кислота - 0,00095 0,5

ПолиЭПИ-ДМА 0,05 - -

Эпихлоргидрин - 0,000001 0,0001

Диметиламин - 0,0001 0,1

1,3-дихлор-2-пропанол - 0,00005 1,0

ПолиДАДМАХ 0,2 - 0,1

ДАДМАХ - 0,001 0,1

Как видно из таблицы 5, при соблюдении обобщенных ПДК максимальные концентрации мономеров и примесей в воде будут на 2-3 порядка ниже установленных нормативов этих соединений.

Таким образом, сравнительная гигиеническая оценка полиэлектролитов, применяемых в практике водоснабжения населения, проведенная на основе комплекса показателей вредности (влияние на процессы самоочищения и органолептические свойства воды, токсичность, включая местное и резорбтивное действие, стабильность и трансформация, содержание исходных и побочных продуктов синтеза - мономеров и низкомолекулярных примесей), показала, что наиболее опасными являются полиакриламиды и полиамины (полиЭПИ-ДМА), менее опасные -полидиаллилдиметиламмоний хлорид (полиДАДМАХ). К перспективным относятся реагенты на основе природных соединений, в частности, «Экозоль-401». На основании наших исследований флокулянт КФ-91 (химический класс - поливинилпиридины) не рекомендуется к применению в питьевом водоснабжении, так как он вызывает отдаленные эффекты и отнесен ко 2 классу опасности.

ВЫВОДЫ

1. Сравнительная оценка полиэлектролитов, относящихся к четырем химическим классам, показала, что для полиакриламидных полиэлектролитов (ПАА) характерно изменение вязкости воды (ПКорг = 8,025 мг/л, 300 мг,/л); полиаминов (полиЭПИ-ДМА) - изменив запаха воды (ПКорг = 125-250 мг/л); полидиаллилдиметиламмоний хлорида (полиДАДМАХ) - привкуса (ПКорг = 16-24 мг/л); модифицированных алюмосиликатов («Экозоль-401») - мутности (ПКорг = 0,25 мг/л). Влияние флокулянтов на качество воды проявляется преимущественно в повышении ее вязкости, а изменение запаха, привкуса и окраски воды, очевидно, связано с наличием посторонних примесей.

- 2,0 - 5,0 мг/кг, ПДхр - 0,4 мг/кг. Полиэлектролиты оказывают влияние на функциональное состояние печени, почек. Флокулянт «Экозоль-401» вызывал изменение содержания сульфгидрильных групп в крови, что соответствует механизму действия неорганических соединений, входящих в его состав. Токсичность флокулянтов практически не зависит от принадлежности к структурному классу и от молекулярной массы в пределах 4хЮ5 - (3,0-5,6)хЮ6, однако наблюдается увеличение токсичности при молекулярной массе < 2200.

3. При поступлении в желудочно-кишечный тракт синтетические полиэлектролиты оказывают местное вредное действие «на воротах поступления». При воздействии флокулянта КФ-91 ПДПЭК резорбтивного и местного действия установлены на уровне 2,0 и 2,0 мг/кг, ПДхр — 0,4 и 2,0 мг/кг; флокулянта «Сайпан» ПДПЭК- 5,0 и 50,0 мг/кг; реагента «Экозоль-401» - ПДПЭК- 5,0 и 0,5 мг/кг, соответственно. Местное действие не всегда является определяющим при обосновании безвредных доз. Деструктирующее действие на слизистую оболочку эпителия кишечника, по-видимому, объясняет механизм всасывания высокомолекулярных полиэлектролитов в желудочно-кишечный тракт и проявление общетоксического действия.

4. Исходный мономер для получения полидиаллилдиметиламмоний хлорида - диаллилдиметиламмоний хлорид (ДАДМАХ) - изменяет привкус воды (ПКорг - 25 мг/л); тормозит БПК5 (ПКсан - 0,1 мг/л). При хроническом воздействии наблюдается функциональная кумуляция, преобладает влияние на почки; ПДхр - 0,2 мг/кг, МИД - 0,02 мг/кг, МНК - 0,4 мг/л. Мутагенное действие мономера не выявлено. Обоснована ПДК ДАДМАХа на уровне 0,1 мг/л, санитарно-токсикологический признак вредности, 3 класс опасности.

5. Флокулянты стабильны к кипячению и биохимическому окислению, вызывают выраженное токсическое и механическое действие на

активный ил в условиях модельного аэротенка в высоких концентрациях (>20 мг/л) и тормозящее влияние на БПК (пороговые концентрации: ПАА - 0,1-0,3 мг/л; полиамины - 0,05 мг/л; полиДАДМАХ — 0,2 мг/л) за счет механического воздействия на микроорганизмы. При воздействии озона возможно разрушение полиэлектролитов с образованием низкомолекулярных фракций, а также дополнительное поступление в воду мономеров в результате изменения пространственной структуры полимера (увеличение количества заряженного мономера в полимере КФ-91 с 1,6% до 6,6%). Таким образом, показана опасность озонирования воды в случае предшествующего применения полиэлектролитов.

6. Флокулянты содержат высокотоксичные и опасные вещества: акриламид (0,001-0,15%), эпихлоргидрин (0,001%), диметиламин (0,01%), 1,3-дихлор-2-пропанол (0,001%), 1,2-диметил-5-винилпиридин метилсульфат (2,3-12,2%), винилпиридин (83-788 мкг/г), диаллилдиметиламмоний хлорид (0,0004-4%). Наличие этих веществ, в том числе канцерогенов и мутагенов, является основным критерием опасности синтетических полиэлектролитов. По этому критерию наиболее опасными являются полиакриламиды, полиамины. Менее опасный - полидиаллилдиметил-аммоний хлорид. К перспективным относятся реагенты на основе природных соединений, в частности, «Экозоль-401».

7. Для обеспечения допустимого риска флокулянтов, которые широко используются в практике очистки питьевой и сточных вод, контроль за содержанием исходных, побочных и промежуточных продуктов синтеза необходимо осуществлять в самом продукте. Контроль за сбросом сточных вод на предприятиях-изготовителях, и при применении полиэлектролитов для очистки сточных вод, должен включать не только определение мономеров и исходных примесей в продукте, но и содержание флокулянтов в сточных водах с оценкой безопасности сброса на основании обобщенных ПДК (полиакриламиды — 0,1 мг/л, 4 класс, общесанитарный признак вредности; полиамины - 0,05 мг/л, 3 класс, общесанитарный признак вредности; полиДАДМАХ - 0,2 мг/л, 3 класс, общесанитарный признак вредности).

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. М.В.Богданов, А.А.Королев, З.И.Жолдакова, Е.А.Тульская, А.И.Роговец. Гигиенические основы производства, нормирования и применения синтетических полиэлектролитов для очистки питьевой воды // Тезисы докладов IV Международного конгресса «Вода: экология и технология» -ЭКВАТЭК-00, Москва, 30 мая - 2 июня 2000 г. - М., 2000. - С. 742-743.

2. З.И.Жолдакова, О.О.Синицына, Н.А.Зайцев, Е.А.Тульская. Опыт гигиенической оценки флокулянтов, используемых в системах водоснабжения // Там же, С. 748.

3. М.В.Богданов, А.А.Королев, З.И.Жолдакова, Е.А.Тульская. Новые требования к санитарно-эпидемиологическому надзору за использованием синтетических полиэлектролитов в практике питьевого водоснабжения // Тезисы докладов V Международного конгресса «Вода: экология и технология» - ЭКВАТЭК-02. - М., 2002. - С. 695.

4. З.И.Жолдакова, Н.Н.Беляева, О.О.Синицына, Н.А.Зайцев, Е.А.Тульская, Н.И.Авсеевич. Сравнительное значение резорбтивного и местного токсического действия веществ // Гигиена и санитария. - 2002. - №4. - С. 47-49.

5. Е.А.Тульская. Гигиенические основы санитарно-эпидемиологического надзора за использованием синтетических полиэлектролитов для очистки питьевой воды. // Итоги и перспективы научных исследований по проблеме экологии человека и гигиены окружающей среды: Сборник трудов НИИ ЭЧ и ГОС / Под ред. Ю.А.Рахманина. - М., 2002. - С.248-253.

6. Е.А.Тульская, К.Б.Карамзин. Гигиеническая оценка возможности использования полиакрилатного диспергатора для умягчения воды в системах централизованного водоснабжения. // Развитие научного творчества молодежи — объект постоянного внимания В.А.Рязанова: материалы научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения акад. Рязанова В.А. - М., 2003. - С. 325-327.

7. О.О.Синицына, З.И.Жолдакова, Е.Е.Полякова, Е.А.Тульская, Е.Е.Одинцов. Расчет реперных доз и концентраций как метод определения пороговых величин химических веществ. // Тезисы докладов 2-го съезда токсикологов России (10-13 ноября 2003 г., Москва). - М., 2003. - С. 242243.

8. З.И.Жолдакова, О.О.Синицына, Е.А.Тульская. Смесь SEK-100 (Сайпан) // Токсикологический вестник. - 2003. - №5. - С. 46-47.

9. Е.А.Тульская, О.О.Синицына, З.И.Жолдакова. Флокулирующий реагент сорбент-соосадитель «Экозоль-401» // Там же, С. 50-51.

«2419С

Заказ № 456 Подписано в печать 18.11.04 Тираж 100 экз. Усл. п.л. 1

ООО "Цифровичок", тел. 741-18-71,505-28-72 www.cfr.ru

Оглавление диссертации Тульская, Елена Анатольевна :: 2004 :: Москва

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 .Физико-химические особенности коагулянтов и флокулянтов.

1.2. Гигиенические аспекты применения синтетических полиэлектролитов.

1.3. Токсичность и опасность мономеров и примесей.

ГЛАВА 2. ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 3. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ФЛОКУЛЯНТОВ ПО САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКИМ И ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ.

3.1. Сравнительная оценка физико-химических свойств флокулянтов.

3.2. Экспериментальное определение количественного содержания исходных и побочных продуктов синтеза флокулянтов.

3.3. Изучение стабильности и трансформации флокулянтов.

3.4. Изучение влияния флокулянтов на общий санитарный режим воды водных бъектов.

3.5 Изучение влияния флокулянтов на органолептические свойства воды.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТОКСИЧНОСТИ ФЛОКУЛЯНТОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА

ОРГАНИЗМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ.

4.1 Изучение токсичности флокулянтов при однократном воздействии.

4.2. Изучение токсичности и опасности флокулянтов при длительном воздействии на лабораторных животных.

ГЛАВА 5. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РЕЗОРБТИВНОГО И МЕСТНОГО ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

ФЛОКУЛЯНТОВ.

ГЛАВА 6. ОБОСНОВАНИЕ ГИГИЕНИЧЕСКОГО

НОРМАТИВА ДИАЛЛИЛДИМЕТИЛАММОНИЙ ХЛОРИДА.

6.1. Изучение влияния диаллилдиметиламмоний хлорида на органолептические свойства воды.

6.2. Изучение влияния диаллилдиметиламмоний хлорида на санитарный режим воды водных объектов.

6.3. Изучение острой токсичности диаллилдиметиламмоний хлорида по смертельному эффекту при энтеральном поступлении.

6.4 Изучение токсического действия диаллилдиметиламмоний хлорида в условиях хронического эксперимента.

6.5 Исследование мутагенной активности диаллилдиметиламмоний хлорида.

Введение диссертации по теме "Гигиена", Тульская, Елена Анатольевна, автореферат

Центральной задачей гигиены воды остается обеспечение безопасных условий водопользования населения. Эта проблема признана одной из глобальных задач на мировом уровне [15].

Научно-технический прогресс сопровождается разработкой новых технологий и созданием новых реагентов, применяемых в водоподготовке. Однако их применение может быть сопряжено с дополнительным загрязнением воды химическими веществами, обладающими опасными, в том числе канцерогенными свойствами. [80,45,112]. В частности, все более широкое применение находят высокомолекулярные синтетические полиэлектролиты для очистки воды в качестве коагулянтов и/или флокулянтов. В связи с общепринятым мнением о безопасности водорастворимых полимеров, предлагалось широкое использование их не только для очистки воды, айв пищевой промышленности, для оструктуривания почв и в качестве заменителей крови [148,160,11].

Хотя, принципы, критерии и показатели гигиенической оценки эффективности и безопасности зависят от свойств и условий применения методов очистки и обеззараживания воды [38,40,73], гигиеническая оценка безопасности флокулянтов проводилась по стандартной схеме обоснования ПДК. При этом не учитывались особенности свойственные полимерам, а именно, загрязнение исходными мономерами, побочными и промежуточными продуктами синтеза, на которые указывал ряд авторов [75,92,128].

Учитывая данные о мутагенном и канцерогенном действии мономеров и примесей, таких как акриламид, эпихлоргидрин и акриловая кислота, входящих в состав полиэлектролитов [15,123,164], в рекомендациях ВОЗ [77] присутствие канцерогенов в питьевой воде либо вообще не допускается, либо их концентрации устанавливаются на уровне канцерогенного риска 10~6 -10"5.

Вместе с тем, в контролирующих санитарных службах и в производственных лабораториях отсутствует аналитическая база для достоверного определения вредных примесей на уровне безвредных и реальных концентраций в воде, поэтому контроль за ними не осуществляется. Недостаточно информации о стабильности и трансформации полиэлектролитов. Так как стабильность соединений в воде является одним из ведущих критериев опасности [27,41], особо важным вопросом является изучение трансформации этих веществ и выявление образования опасных продуктов трансформации.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

Практическая значимость. Результаты исследований позволили обосновать новую концепцию гигиенической оценки синтетических полиэлектролитов, а также условия санитарно-эпидемиологического контроля за их производством и применением. Материалы диссертации использованы при разработке Методических указаний № 2.1.4.1060-01 «Санитарно-эпидемиологический надзор за использованием синтетических полиэлектролитов в практике питьевого водоснабжения».

Дано научное обоснование обобщенных ПДК для отдельных химических классов флокулянтов.

Показана опасность озонирования воды после применения синтетических полиэлектролитов.

Работа выполнена в лаборатории комплексного эколого-гигиенического нормирования ГУ НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н.Сысина РАМН в рамках плановых тем № г/р 01.9.70002125 и 01.20.0000688.

Основные положения, выносимые на защиту:

3. Гипотеза о механизме всасывания в желудочно-кишечном тракте и резорбтивного действия флокулянтов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ. s

Заключение диссертационного исследования на тему "Сравнительная гигиеническая оценка полиэлектролитов, применяемых в практике водоснабжения населения"

ВЫВОДЫ

1. Сравнительная оценка полиэлектролитов, относящихся к четырем химическим классам, показала, что для полиакриламидных полиэлектролитов (ПАА) характерно изменение вязкости воды (ПКорг = 8,025 мг/л, 300 мг,/л); полиаминов (полиЭПИ-ДМА) - изменив запаха воды (ПК0рг = 125-250 мг/л); полидиаллилдиметиламмоний хлорида (полиДАДМАХ) - привкуса (ПКорг = 16-24 мг/л); модифицированных алюмосиликатов («Экозоль-401») — мутности (ПКорг = 0,25 мг/л). Влияние флокулянтов на качество воды проявляется преимущественно в повышении ее вязкости, а изменение запаха, привкуса и окраски воды, очевидно, связано с наличием посторонних примесей.

2. По результатам однократного и длительного воздействия на лабораторных животных (белых крыс), флокулянты относятся к 4 классу опасности, ЛД5о>3000-8000 мг/кг (максимально возможные введенные дозы), ПДпэк - 2,0 - 5,0 мг/кг, ПДхр - 0,4 мг/кг. Полиэлектролиты оказывают влияние на функциональное состояние печени, почек. Флокулянт «Экозоль-401» вызывал изменение содержания сульфгидрильных групп в крови, что соответствует механизму действия неорганических соединений, входящих в его состав. Токсичность флокулянтов практически не зависит от принадлежности к структурному классу и от молекулярной массы в пределах 4x105 - (3,0-5,6)*106, однако наблюдается увеличение токсичности при молекулярной массе < 2200.

3. При поступлении в желудочно-кишечный тракт синтетические полиэлектролиты оказывают местное вредное действие «на воротах поступления». При воздействии флокулянта КФ-91 ПДпэк резорбтивного и местного действия установлены на уровне 2,0 и 2,0 мг/кг, ПДхР - 0,4 и 2,0 мг/кг; флокулянта «Сайпан» ПДпЭК- 5,0 и 50,0 мг/кг; реагента «Экозоль-401» - ПДпэк - 5,0 и 0,5 мг/кг, соответственно. Местное действие не всегда является определяющим при обосновании безвредных доз. Деструктирующее действие на слизистую оболочку эпителия кишечника, по-видимому, объясняет механизм всасывания высокомолекулярных полиэлектролитов в желудочно-кишечный тракт и проявление общетоксического действия.

4. Исходный мономер для получения полидиаллилдиметиламмоний хлорида - диаллилдиметиламмоний хлорид (ДАДМАХ) - изменяет привкус воды (ПКорг - 25 мг/л); тормозит БПК5 (ПКсан - 0,1 мг/л). При хроническом воздействии наблюдается функциональная кумуляция, преобладает влияние на почки; ПДхР - 0,2 мг/кг, МНД - 0,02 мг/кг, МНК - 0,4 мг/л. Мутагенное действие мономера не выявлено. Обоснована ПДК ДАДМАХа на уровне 0,1 мг/л, санитарно-токсикологический признак вредности, 3 класс опасности.

5. Флокулянты стабильны к кипячению и биохимическому окислению, вызывают выраженное токсическое и механическое действие на активный ил в условиях модельного аэротенка в высоких концентрациях (>20 мг/л) и тормозящее влияние на ВПК (пороговые концентрации: ПАА - 0,1-0,3 мг/л; полиамины - 0,05 мг/л; полиДАДМАХ - 0,2 мг/л) за счет механического воздействия на микроорганизмы. При воздействии озона возможно разрушение полиэлектролитов с образованием низкомолекулярных фракций, а также дополнительное поступление в воду мономеров в результате изменения пространственной структуры полимера (увеличение количества заряженного мономера в полимере КФ-91 с 1,6% до 6,6%). Таким образом, показана опасность озонирования воды в случае предшествующего применения полиэлектролитов.

6. Флокулянты содержат высокотоксичные и опасные вещества: акриламид (0,001-0,15%), эпихлоргидрин (0,001%), диметиламин (0,01%), 1,3-дихлор-2-пропанол (0,001%), 1,2-диметил-5-винилпиридин метилсульфат (2,3-12,2%), винилпиридин (83-788 мкг/г), диаллилдиметиламмоний хлорид (0,0004-4%). Наличие этих веществ, в том числе канцерогенов и мутагенов, является основным критерием опасности синтетических полиэлектролитов. По этому критерию наиболее опасными являются полиакриламиды, полиамины. Менее опасный - полидиаллилдиметиламмоний хлорид. К перспективным относятся реагенты на основе природных соединений, в частности, «Экозоль-401».

7. Для обеспечения допустимого риска флокулянтов, которые широко используются в практике очистки питьевой и сточных вод, контроль за содержанием исходных, побочных и промежуточных продуктов синтеза необходимо осуществлять в самом продукте. Контроль за сбросом сточных вод на предприятиях-изготовителях, и при применении полиэлектролитов для очистки сточных вод, должен включать не только определение мономеров и исходных примесей в продукте, но и содержание флокулянтов в сточных водах с оценкой безопасности сброса на основании обобщенных ПДК (полиакриламиды - 0,1 мг/л, 4 класс, общесанитарный признак вредности; полиамины - 0,05 мг/л, 3 класс, общесанитарный признак вредности; полиДАДМАХ - 0,2 мг/л, 3 класс, общесанитарный признак вредности).

Список использованной литературы по медицине, диссертация 2004 года, Тульская, Елена Анатольевна

1. Адо А.Д. Общая аллергология. М., 1978. 464 с.

2. Бобченко В.И. Закрепление почвогрунтов производными акриловой кислоты.// Почвоведение. -1961. № 10. - С. 11-15.

3. Боков А.Н., Турбин Е.В. Полимерные материалы// Большая медицинская энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1983. - Т. 20.-С. 161-164.

4. Бонашевская Т.И., Беляева Н.Н., Кумпан Н.Б., Панасюк Л.В. Морфофункциональные исследования в гигиене. — М.: Медицина, 1984. 100 с.

5. Бресткина Л.М., Бейм А.А. Экологическая токсикология флокулянтов. Петрозаводск: Барс, 1994.- 80 с.

6. Вейцер Ю.И. Коагулянты и вещества, способствующие коагуляции.// Журнал ВХО им. Д.И.Менделеева. Т. 5., 1960. №6. - С. 12-15.

7. Вейцер Ю.И., Минц Д.М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод. М.: Стройиздат, 1984.200 с.

8. Вершинин П.В. Об искусственных почвенных структурообразователях.// Почвоведение. 1958. - № 10. - С. 12-14.

9. Вещества поверхностно-активные. Метод определения биоразлагаемости в водной среде. ГОСТ Р 50595-93. М., 1994. - 39 с.

10. Витвицкая Б.Р. Допустимые уровни остаточных количеств новых катионных флокулянтов в питьевой воде.// Гигиена и санитария. — 1969. № 5. - С.13-18.

11. Витвицкая Б.Р., Королев А.А., Скачкова И.Н. и др. Обоснование предельно допустимой концентрации полидиметилдиаллиламмоний хлорида в воде водоемов.// Гигиена и санитария. 1988. - № 3. - С.66-68.

12. ВОЗ. Руководство по контролю качества питьевой воды. Т.1., Женева, 1994.

13. Вредные вещества в промышленности./ Справочник для химиков, инженеров и врачей. Л.: Химия., 1976. - Т. II. Органические вещества. С. 448-449.

14. Гвоздев В.Д., Ксенофонтов Б.С. Очистка производственных сточных вод и утилизация осадков. М.: Химия, 1988. - 112 с.

15. Гигиеническая оценка материалов, реагентов, оборудования, технологий, используемых в системах водоснабжения: Методические указания МУ 2.1.4.783-99. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора МЗРФ, 1999-35 с.

16. Гигиенические требования к охране поверхностных вод: Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.5.980-00. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000. - 24 с.

17. ГН 2.1.5.1315-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

18. Гончарук Е.И., Сидоренко Г.И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве: Руководство. М.: Медицина, 1986. - 221 с.

19. Губин П.А.// Легкая индустрия. 1975. - № 4. - С. 1-4.23. Данные из базы IRIS.24. Данные из базы RTECS.

20. Директива Совета ЕС 98/83/ЕС по качеству воды, предназначенной для потребления человеком., 1998.

21. Жолдакова З.И. По поводу статьи С.Д.Заугольникова, М.М.Кочанова, А.О.Лойта, И.И.Ставчанского "К вопросу о прогнозировании опасности органических соединений во внешней среде".// Гигиена и санитария. -1975. № 9. - С.92-94.

22. Жолдакова З.И., Синицына О.О., Полякова Е.Е. Проблемы стабильности и трансформации в комплексном гигиеническом нормировании химических веществ и оценке риска для здоровья.// Гигиена и санитария. — 2002. № 6. - С.71-75.

23. Забарова С.А. Предельно допустимая концентрация пиридина в воде водоемов.// Сб.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М.: Медицина, 1964, - Вып. 6, С. 2138-145.

24. Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: Свойства. Получение. Применение.- Л.: Химия, 1987. -204 с.

25. Зарубежные промышленные полимерные материалы и их компоненты./ Сост. А.И.Семенов, К.К.Полякова. М.: Издательство академии наук СССР, 1963.-431 с.

26. Зуфаров К.А., Байбеков И.М., Ходжиметов А.А. Компенсаторно-приспособительные процессы в кишечнике. М: Медицина 1974. -134 с.

27. Капица С.И. Санитарные условия использования флокулянта эпафлок-2 и его полупродуктов для очистки сточных вод перед выпуском их в водные объекты. Автореферат дисс. к.м.н. JL, 1989. - 23 с.

28. Кинзирский А.С. Гигиеническая и санитарно-токсикологическая оценка новых флокулянтов на основе полиэтиленимина применительно к проблеме санитарной охраны водоемов. Автореферат дисс. к.м.н. М., 1976.-24 с.

29. Кинзирский А.С. Гигиеническая характеристика нового флокулянта полиэтиленимина и его нормирование в воде водоемов.// Гигиена и санитария. 1976. - № 7. - 1966-23.

30. Китаева J1.B., Верещагина Т.В., Капица С.И., Рыгалин М.А. Цитогенетический эффект новых синтетических флокулянтов при пероральном поступлении в организм.// Гигиена и санитария. 1993. -№ 10. - С.17-18.

31. Козеева Е.Е. Производство и экспериментальные исследования по гигиенической оценке акриламида. Автореф. дис. канд. мед.наук. — М., 1980.-21 с.

32. Королев А.А. Гигиенические основы изучения трансформации химических веществ в водной среде.// Автореф. дисс. док. мед. наук. — М., 1981.-28 с.

33. Костовецкий Л.И., Сиротский В.В. Гигиеническое нормирование при комбинированном действии цианидов и пиридинов в воде водоемов.//

34. Сб.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М.: Медицина, 1964ю - Вып. 6, С. 280-290.

35. Красовский Г.Н. Принципы и критерии поэтапного гигиеническогонормирования веществ в воде.// Сб.Вопросы охраны окружающей среды: Тезисы докладов конф. по охране окружающей среды, Пермь, октябрь 1977 года. Пермь, 1977. - С.19-21.

36. Красовский Г.Н., Авалиани С.Л., Жолдакова З.И. и соавт. Системакритериев комплексной оценки опасности химических веществ, загрязняющих окружающую среду // Гигиена и санитария. 1992. - N9-10.-С.15-17.

37. Красовский Г.Н., Жолдакова З.И., Можаев Е.М. Новая концепция санитарной охраны водных объектов.// Гигиена и санитария. 1994. - № 2.-С. 16-19.

38. Красовский Г.Н., Новиков С.М., Егорова Н.А. Гигиенические нормативы канцерогенных веществ в воде.// Пятый Международный Конгресс «Вода: экология и технология» ЭКВАТЕК-2002: Материалы Конгресса. М., 2002. - С.679.

39. Лазарев Н.В. Общие основы промышленной токсикологии. — М.-Л.: Медгиз, 1938.-387 с.

40. Лощенкова И.Ф.// Физиология вегетативной нервной системы. -Куйбышев, 1979. Т. 1. - С. 321-322.

41. Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа качества вод. -М.: Химия., 1971.-С. 85-90.

42. Масленкова Г.Л. О механизме искусственного структурообразования.// Почвоведение, 1961. -№ 11.-С. 21-13.

43. Материалы по обоснованию ПДК акриловой кислоты в воде водоемов// Московский НИИ гигиены имени Ф.Ф.Эрисмана, 1965 г. Архив секции охраны воды водных объектов. База данных WATERTOX.

44. Материалы по обоснованию ПДК полидиаллилдиметиламмоний хлорида (ВПК-402) в воде водоемов// НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им.А.Н.Сысина РАМН. Архив секции охраны воды водных объектов. 1986.

45. Меркурьева Р.В., Судаков К.В., Бонашевская Т.И., Журков B.C. Медико-биологические исследования в гигиене./ АМН СССР. М.: Медицина, 1986. - 272 с.

46. Методические указания по изучению гонадотоксического действия химических веществ при гигиеническом нормировании в воде водоемов// НИИОКГ им. А.Н.Сысина АМН СССР. Сост. Г.Н.Красовский и др. М., 1981. - 23 с.

47. Методические указания по изучению мутагенной активности химических веществ при обосновании их ПДК в воде. МУ №4110-86// НИИОиКГ им.А.Н.Сысина АМН СССР. Сост. Г.Н.Красовский, В.С.Журков и др. М.,1986. - 23 с.

48. Методические указания по применению расчетных и экспресс-экспериментальных методов при гигиеническом нормировании химических соединений в воде водоемов. № 1943-78. М.: МЗ СССР, 1979-28 с.

49. Новиков С.М., Новикова Е.Е.// Гигиена и токсикология высокомолекулярных соединений и химического сырья, используемого для их синтеза. JI., 1979. - С. 277.

50. Новикова Е.Е.// Проблемы клинической и экспериментальной медицины. -М., 1974. С. 352-353.

51. Обоснование гигиенических нормативов химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования: Методические указания. МУ 2.1.5.720-98. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава РФ, 1999. - 55 с.

52. Общая токсикология./ Под ред. Б.А.Курляндского, В.А.Филова. М.: Медицина, 2002. - 608 с.

53. Основные свойства нормируемых в водах органических соединений/ М.Я.Белоусова, Т.В.Авгуль, Н.С.Сафронова и др. М.: Наука, 1987. -104 с.

54. Остапова И.Ф. Фармакокинетика, токсикология и фармакодинамика акриламида, метакриламида и диацетонакриламида. Автореф. дис. . канд. мед. наук. Ярославль, 1981. - 22 с.

55. Оценка мутагенной активности факторов окружающей среды в клетках разных органов млекопитающих микроядерным методом. Методические рекомендации. М., 2001. 21 с.

56. Оценка мутагенной активности химических веществ микроядерным методом. Методические рекомендации. -М.,1984. 18 с.

57. Паганасян К.П. Влияние техники внесения препаратов в вегетационном и полевом опытах 1959 и 1960 гг. В сб.: Гуминовые и полимерные препараты в сельском хозяйстве. - Ташкент, АН УзССР, 1961. - 114118.

58. Панков М.А., Мукальянц В.М. Влияние гуматов и полимерных препаратов-структурообразователей на рост, развитие и урожайность хлопчатника. В сб.: Гуминовые и полимерные препараты в сельском хозяйстве. - Ташкент, АН УзССР, 1961. - 119-124.

59. Перечень предельно допустимых концентраций и ориентировочно безопасных уровней воздействия вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов//Комитет РФ по рыбоводству. Москва, 1995 г.

60. Перова Н.М. Токсикологическое изучение полимеров винилкапролактама и акриламида, предполагаемых к использованию в медицине, и их гигиеническая регламентация. Автореф. дис. . канд. мед. наук. М., 1977. - 19 с.

61. Платэ Н.А., Васильев А.Е. Физиологически активные полимеры. М.: Химия, 1986.-296 с.

62. Платэ Н.А., Либкин О.М. Макромолекулы в новых ролях. М.: Советская Россия, 1984. - 96 с.

63. Правдин Н.С. Руководство по промышленной токсикологии. Т.1. М.: Биомедгиз, 1934. - 259 с.

64. Правдин Н.С. Содержание и задачи токсикометрии.// В кн.: Оценка сравнительной токсичности химических веществ. М.-Л., 1933. - С. 752.

65. Проблема нормы в токсикологии (современные представления и методические основы, основные параметры и константы)/ Авт: И.М.Трахтенберг, Р.Е.Сова, В.О.Шефтель и др.; Под ред. И.М.Трахтенберга. М.: Медицина, 1991. - 208 с.

66. Рахманина Н.А. Материалы к гигиенической оценке синтетического флокулянта полиакриламида марки ПАА// Гигиена и санитария. -1964.-№12.-С. 20-23.

67. Рахманина Н.А. Экспериментальные материалы к гигиенической оценке синтетического флокулянта полиакриламида марки ПАА, применяющегося для очистки питьевой воды.// Автореф. дисс. кан. мед. наук. М., 1965. - 14 с.

68. Рубина Х.М., Романчук JI.A. Количественное определение SH-групп в цельной и депротеинизированной крови спектрофотометрическим методом.// Вопросы медицинской химии. 1961. - Т. 7. Вып. 6. - С. 652-655.

69. Руководство по контролю качества питьевой воды. Том 1. Женева, ВОЗ.-1994.-256 с.

70. Румянцев Г.И. и др.// Гигиена и санитария. 1980. - № 9. - С. 38-40.

71. Савицкая М.Н. Полиакриламид.// Природа. 1961. - № 9. - С. 9-11.

72. Сидоренко Г.И., Малышева А.Г., Кутепов Е.Н. проблемы трансформации органических соединений в гигиене окружающей среды. -М., 1999. 131 с.

73. Сперанский С.В. О преимуществах использования нарастающего тока при исследовании способности белых мышей к суммации подпороговых импульсов//Фармакология и токсикология. 1965. - № 1 -С. 123-124.

74. Сысин А.Н. Допустимые концентрации ядовитых веществ в водоемах. -M.-JL: Госстройиздат, 1941.

75. Токсикометрия химических веществ, загрязняющих окружающую среду. Под редакцией Каспарова А.П., Саноцкого И.В. Центр международных проектов ГКНТ СССР, - М., - 1986, - 426 с.

76. Трахтман М.Б. Гигиеническая оценка эффективности полиметакриловых катионных флокулянтов и допустимые остаточные концентрации их в питьевой воде.// Гигиена и санитария. 1969. - №9. -С. 15-20.

77. Трофимович Е.М., Струсевич Е.А., Колесников П.А. и др. о допустимом содержании флокулянта полиоксиэтилена в воде водоемов.// Гигиена и санитария. 1976. - № 7. - С.23-25.

78. Федосеева В.Н., Порядин Г.В., Ковальчук JI.B. и др. Руководство по иммунологическим и аллергологическим методам в гигиенических исследованиях. М., 1992. 320 с.

79. Федянина В.Н. Санитарно-токсикологические исследования эпихлоргидрина с целью его нормирования в водоемах.// Гигиена и санитария. 1968. - № 1. -С.46-50.

80. Хэм А., Кормак Д. Гистология- 1983- т.4. С. 137-152.

81. Черкинский С.Н. Основные пути развития гигиенической науки санитарной охраны водоемов.// Гигиена и санитария. 1957. - № 10. -С.32-34.

82. Шефтель В.О., Дышиневич Н.Е., Сова Р.Е. токсикология полимерных материалов. Киев: Здоровья, 1988. - 216 с.

83. Aizawa Т., Magara Y., Musashi M. Problems with introducing synthetic polyelectrolyte coagulants into the water purification process.// Water Supply. 1991. - № 9. - P. 27-35.

84. Altman G.G. Factor involved in the differentiation of the epithelial cells in the adult rat small intestine.// Stem cells of renewing cell populations. In: Cairnie A.B., Lala P.K., Ostmond D.G. New York: Academic Press-1976. -P. 150.

85. Amacher D.E., Zelljadt I. Mutagenic activity of some clastogenic chemicals. Mutat. Res. 1984.-Vol. 136. - P. 137-135.

86. Amy G.L., Chadik P.A. Cationic polyelectrolytes as primary coagulations for removing trigalomethane precursors.// Jour. AWWA. 1998. - Vol. 75. - P. 527-531.

87. ANSI/NSF Standard 60. Submission for certification of poly(diallyldimethylammonium chloride) for use as a drinking water additive.

88. Balaton A.J., Vaury P., Bonan A. Persistent perineal sinus following an abdominoperineal amputation: an unusual form of polyvinylpyrrolidone storage disease// Pathology. 1988. - Vol 20.- № 1.- pp. 83-84.

89. Black K.A., Finch L., Frederick C.B. //Fund. Applied Toxicol.-1993.-Vol.21.-P.97-104.

90. Bork K. Hoede N. Simulation of malignant tumors by undeclared polyvinylpyrrolidone in drugs// Hautarzt. 1982. - Vol 33.- № 7.- P. 373377.

91. Bustamante Y.A., Shanker S.R., Pashley R.M., Karaman M.E. Interaction between Cryptosporidium oocysts and water treatment coagulants. // Water Research. -2001. Vol. 35. - № 13. - P. 3179-3189.

92. Butler G.B., Pledger H. Method of enhancing polymerization of dialkyldiallyl ammonium compounds to produce high-molecular-weight polymers, US Patent 4, 742, 134 Univ. Of Florida., 1988.

93. Calmon A., Dusserre-Bresson L., Bellon-Maurel V. et al. An automated test for measuring polymer biodegradation.// Chemosphere. 2000. - № 41. - P. 645-651.

94. Canter D.A. et al. Comparative mutagenicity of aliphatic epoxides in Salmonella.//Mutat. Res.- 1986.-Vol. 172.-P. 105-138.

95. Chang E.E., Chiang P.C., Chao S.H., Lee J.F. Effects of chlorination on THMs formation in raw water.// Jour. Of Toxicological and Environmental chemistry. 1996. - № 56. - P. 211-215.

96. Chang E.E., Chiang P.C., Chao S.H., Liang C.H. Effects of polydiallyldimethyl ammonium chloride coagulant on formation of chlorinated by products in drinking water.// Chemosphere. 1999. - Vol. 39. - № 8. - P. 1333-1346.

97. Chu C.P., Lee D.J., Chang B.V., Liao C.S. Effects of polyacrylamide on microbial density levels and biodegradability in waste-activated sludge // Journal of chemical technology and biotechnology., 2001. Vol 76. - Iss 6. -P. 598-602.

98. DeBethizy J.D., Udinsky J.R. et al.// Fund. Applied Toxicol.-1987,-Vol.8.-P.549-561.

99. DeSerres F.J., Hollaender A.// Chemical mutagens. -1983. Vol.8. - P. 302.

100. Dixit R. et al. // Biochem. Pharmacol. 1982. - Vol. 30. - P. 1739-1744.

101. Garcia M.T., Campos E., Sanchez-Leal J., Ribosa I., Anaerobic degradation and toxicity of commercial cationic surfactants in anaerobic screening tests.// Chemosphere. 2000. - №41. - P. 705-710.

102. Gold L.S. et al. A carcinogenic potency database of the standardized results of animal bioassays. Environ.Health Perspect., 1984,58,9-319.

103. Greg R.J. Sutherland, Joachim Haselbach, Steven D. Aust. Biodegradation of crosslinked acrylic polymers by a white-rot fungus.// Environ. Sci. & Pollut. Res., 1997. Vol .4. - № 1. - P. 16-20.

104. Hanson H., Perler A., Saxena J. The regulatory framework for the control and use of organic polyelectrolytes in drinking water.// AWWA Sunday seminar. Proc., 1983 AWWA Ann. Conf., Las Vegas, Nov., 1983.

105. Hashiya N. et al. // Jap. J. publ. Hlth. 1981. - Vol. 29. - P. 236-239.

106. Hellwig J., Deckart K., Freisberg K.O.//Food Chem. Toxicol.-1993.-Vol.31.-N l,p.l-18.

107. Institute of Health. Toxicology and carcinogenesis studies of Glycidol, 1990.

108. Ishidata M. et al. // Cann. Monogr. Cancer Res. 1981. - Vol. 27. - P. 95108.

109. Kaibara K., Okasaki Т., Bohidar H.B., Dubin P.L. pH-induced coacervation in complexes of bovine serum albumin and cationic polyelectrolytes.// Biomacromolecules. 2000. - Vol 1.- № 1.- P. 100-107.

110. Kaiser K.L.E., Lawrence J. Polyelectrolytes: Potential chloroform precursors.// science. 1977.- Vol. 196. - P. 1205-1206.

111. Kim E.K., Walker H.W. Effect of cationic polymer additives on the adsorption of humic-acid onto iron-oxide particles.// colloids and surfaces a -physicochemical and engineering aspects. — 2001. Vol 194.- Iss 1-3.- P. 123-131.

112. Klimish H. et al.// Toxicologist. 1984. - Vol. 4. - P.53.

113. Konishi Y.A. et al. Forestomach tumors induced by orrally administered epichlorohydrin in male wistar rats. Gann,1980. Vol. 71. - P. 922-923.

114. Krasovsky G.N. Toxicological tests for the hygienic rating of substances in water.// Preventive toxicology / Edited by N.F. Ismerov. CIP, GKNT, M, 1984. Vol. II. - P. II. - p. 7-21.

115. La Mer V.K., Healy T.W. Adsorption-flocculation reactions of macromolecules at the liquid-solid interface // Applied Chemistry.- 1963.- V. 13., №5.-P. 625-634.

116. Larson R.J., Bookland E.A., Williams R.T. et al. Biodegradation of acrylic acid polymers and oligomers by mixed microbial communities in activated sludge. // J. Environ. Polymer Degr. 1997. - № 5. p. 41-48.

117. Larson R.J., Vashon R.D. Biodegradation of cationic surfactants in laboratory and environmental systems.// Dev. Ind. Microbiol. 1983. - № 24.-P. 425-434.

118. Letterman R.D., Pero R.W. Contaminants in polyelectrolytes used in water treatment, Jour AWWA, Research and Technology, 1990. — November. P. 87-97.

119. Mallevialle J., Bruchet A., Fiessinger F. How safe are organic polymers in water treatment.// Jour AWWA. Research and Technology. 1984. - Vol. 76.-№6.-P. 87-93.

120. McCollister D.D., Hake C.L. Sadek C.E., Rowe V.K. Toxicologic investigations of Poleacrilamides // Toxicology & Applied Pharmacology. -1965. №7.-P. 635-641.

121. McMachon R.E. et al. // Cancer Res. 1979. - Vol. 39. - P. 682-692.

122. Mensing H. Koster W., Schaeg G., Nasemann T. Clinical variability of polyvinylpyrrolidone dermatosis// Z Hautkr. 1984. - Vol 59.- № 15.- P. 1027-11037.

123. Microbiliogical Associates, Inc. Salmonella/mammalian-microsome plate incorporation assay (Ames test). Epi-polyamine polymer (H)., 1991a.

124. Microbiliogical Associates, Inc. Salmonella/mammalian-microsome plate incorporation assay (Ames test). Epi-polyamine polymer (L)., 1991b.

125. Milby Т.Н., Whorton M.D. Epidemiological assesment of occupationally related, chemically induced sperm count suppression.// J.Occup.Med.- 1980. -Vol. 22.-P. 77-82.

126. Nagao M, Saiton H,Zhang WD, Iseki К et al. Transport characteristics of paraquat across rat intestinal brush-border membrane.// arch Toxicol., 1993. -Vol .67. № 4. - P. 262-267.

127. Nozaic D.J., Freese S.D., Thompson P. Longterm experience in the use of polymeric coagulants at Umgeni Water // Water Science and Technology: Water Supply.- 2001.- Vol 1.- № 1.- P. 43-50.

128. NTP Technical Report Series, №34. Toxicology and carcinogenesis studies of Glycidol in F344/N rats and B6C3F mice, 1990a.

129. Pagga U. Biodegradability and compostability of polymeric materials in the context of the Europeanpackaging regulation.// polymer Degradation and Stability. 1998. - № 59. - P. 371-376.

130. Pagga U. Schafer A., Mtiller R.-J, Pantke M. Determination of the anaerobic biodegradability of polymeric material in aquatic batch tests.// Chemosphere. -2001.-№42.-P. 319-331.

131. Pagga U., Beimborn D.B., Boelens J, DeWilde B. Determination of the anaerobic biodegradability of polymeric material in a laboratory controlled composting test.// Chemosphere. 1995. - № 31. - P. 4475-4487.

132. Pagga U., Beimborn D.B., Yamamoto M. Biodegradability and compostability of polymers test methods and criteria for evaluation.// J. Environ. Polymer Degr. - 1996. - № 4. - P. 173-177.

133. Pharmacopthics Research Lab. Final report. The ninety-day rat feeding study on Magnifloc 577-C. Maryland, 1971.

134. Radunskaya S.Ph., Lavrenchik E.I., Lodinova L.M. Development of Standard Preparation (SP) of noninfection Allergen Specific Activity. International Journal of Immunorehabilitation., 1994. № 1. - 287 p.

135. Raushan H. et al.// Industr. Hlth. 1987. - Vol. 73. - №1 - P. 35-40.

136. RCC. 104-week chronic toxicity and oncogenicity study with 1,3-dichlorpropan-2-ol in the rat, 1986.

137. Robinson C.N.Jr. Cationic Polyelectrolytes Reduce Organic Matter in Turbid Surface Water.// Jour. AWWA.- 1979.- Vol. 71. № 4. - P. 226-230.

138. Rossi A.M. et al. Genotoxicity, metabolism and blood kinetics of epichlorohydrines in mice.// Mutat. Res. 1983. - Vol. 118. P. 213-226.

139. Saiton H, Saiton N, Iseki K, Miyazaki K. Gastrointestinal absorption of quaternary ammonium compounds correlated to their binding to small intestinal brush border membrane in rat.// J Pharm Pharmacol.Д991. Vol .43.- № 10.-p. 736-738.

140. Sanyo Chemical Industries. Technical bulletin "Safety data of Sanfloc Flocculants". Polymeric Agent Research Dep. 1988.- Jul.- bul. no. PA-885.- 17 p.

141. Sanyo Chemical Industries. Technical bulletin "Safety data of Sanfloc Flocculants". Polymeric Agent Research Dep. 1990.- Oct. 23. - P. 1-5.

142. SDS № 3184. Cytec ind., 1996.

143. SDS. SNF Floerger., 12.05.1999.

144. Shelby M.D. et al. // Mutat. Res. 1986. - Vol. 73. - №1. - P. 19-28.

145. Silhankova L.F. et al. Mutagenicity of glycerol Chlorohydrines and of their esters with higher fatty acids present in protein hydrolysates. Mutat. Res.,1982,105,77-81.

146. Soponkanaporn Т., Gehr R. The degradation of polyelectrolytes in the environment: Insight provided by size exclusion chromatography measurements.// Water Sci. Technol. 1989.- Vol. 21. - P. 857-868.

147. Sullivan D.E. Biodegradation of cationic surfactants in activated sludge.// Water Research.- 1983.-№ 17.-P. 1145-1151.

148. Swenberg J.A., Morgan K.T. Inhalation toxicity of Dimethylamine in F344 rats and B6C3F mice, 1990.

149. Tilson H., Cabe P.// Toxicol. Appl. Pharmacol. 1979. - Vol. 47. - №2. - P. 253-260.

150. Uffenorde J., Brunner F.X., Wunsch P.H. Polyvinylpyrrolidone granuloma -differential diagnosis of rare soft tissue tumors in the area of the maxilla// HNO. 1984. - Vol. 12. -N32. -P.515-517.

151. Urstadt S., Augusta J., Muller R.-J, Deckwer W.D.// J. Environ. Polymer Degr. 1995a. - № 3. - P. 121-131.

152. Velta G., Conrad P.S. Polyelectrolyte persistence in a municipal water supply.// Jour. A WW A.- 1976.- Vol. 68. P. 319-321.

153. Voogd C.E. et al. The mutagenic action of aliphatic epoxides.// Mutat. Res. -1981.-Vol. 89. P.269-282.

154. Wester P.W. et al. Carcinogenicity study with epichlorohydrin by gavage in rats.// Toxicology. 1985. - Vol. 36. P. 325-339.

155. Zenick H. et al. // J. Toxicol. Environm. Hlth. 1986. - Vol. 17. - №4. - P. 457-472.

156. Zoller J., Kristen K., Born I.A. PVP granuloma a complication in the treatment of facial neuralgia// Dtsch Z Mund Kiefer Gesichtschir. - 1990.-Vol 14.-№3.-P. 170-173.