Доктор биол. наук, заведующий лабораторией экологической токсикологии ФГУП «НИИ ГТП» ФМБА России, г. Волгоград.
e-mail: maslennikov@rihtop.ru
Doctor of Biological Sciences, Head of Ecological Toxicology Laboratory in Federal State Unitary Enterprise «Research Institute for Hygiene, Toxicology and Occupational Pathology» at Federal Medical and Biological Agency, 400048, Volgograd, Russian Federation.
e-mail: maslennikov@rihtop.ru
Кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории экологической токсикологии ФГУП «НИИ ГТП» ФМБА России, 400048, г. Волгоград.
e-mail: demidova@rihtop.ru
Младший научный сотрудник лаборатории экологической токсикологии ФГУП «НИИ ГТП» ФМБА России, 400048, г. Волгоград.
e-mail: maslennikov@rihtop.ru1
Доктор медицинских наук, профессор, и.о. директора ФГУП «НИИ ГТП» ФМБА России, 400048, г. Волгоград.
e-mail: antonov@rihtop.ru
Введение. В процессе производства, хранения и применения представителя новых компонентов твердых ракетных топлив — γ-полиоксиметилена не исключено его попадание в воду водоемов, что предопределяет обязательную оценку опасности его однократного загрязнения данной экосистемы.
Материал и методы. В качестве объекта исследований использован γ-полиоксиметилен (γ-ПОМ, полиформальдегид, ацеталь сополимер) — смесь диметиловых эфиров полиоксиметиленгликолей — мелкодисперсный аморфный порошок белого цвета, регистрационный номер CAS 66455-31-0.
Эмпирическая формула — CH3O(CH2O)nCH3 при n = 100–300. В воде практически не растворим.
Результаты. Установлено, что содержание экотоксиканта в воде в концентрации 50,0 мг/л приводило к изменению её прозрачности Указанная концентрация γ-ПОМ определена в качестве пороговой по органолептическому признаку вредности.
В ходе изучения влияния токсиканта на общий санитарный режим водоёмов, в отсутствие изменений показателей биохимического потребления кислорода, выявлено его негативное воздействие на процессы нитрификации и сапрофитную микрофлору. Пороговая концентрация вещества по общесанитарному показателю вредности составляет 3,5 мг/л.
В опытах на лабораторных животных отмечено, что однократное внутрижелудочное введение тестируемого ксенобиотика в виде взвеси в 2,5% растворе водного крахмала вызывало достоверное урежение частоты сердечных сокращений и изменение ряда гематологических показателей. Порог однократного общетоксического действия γ-ПОМ равен 90,0 мг/кг.
Ограничения исследования. Выявленные особенности поведения γ-полиоксиметилена необходимо учитывать при однократном загрязнении им воды водоемов (в случае аварийной ситуации). Однако полученные данные недостаточны для обоснования гигиенического норматива соединения в воде водных объектов.
Заключение. Результаты выполненных опытов свидетельствуют о том, что однократное попадание γ-полиоксиметилена в воду представляет эколого–токсикологическую опасность, зарегистрированную по всем трём базовым признакам вредности, что учтено при обосновании его предельно допустимой концентрации в воде водоемов.
Соблюдение этических стандартов. Исследования выполнены в соответствии с требованиями надлежащей лабораторной практики.
Участие авторов: Масленников А.А. — концепция и дизайн исследования, анализ результатов, написание текста; Демидова С.А. — планирование и выполнение исследований; Ильченко О.И. — статистическая обработка данных; Антонов В.А. — редактирование. Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование проведено в рамках Государственного контракта по теме «Разработка гигиенических нормативов, нормативных и методических документов, регламентирующих осуществление государственного санитарно-эпидемиологического надзора на производствах твёрдых ракетных топлив».
Поступила в редакцию: 23 января 2023 / Принята в печать: 26 мая 2023 / Опубликована: 30 июня 2023
Introduction. In the process of production, storage and application of the representative of new components of solid rocket fuels — γ-polyoxymethylene, its ingress into the water of reservoirs is not excluded, which determines the mandatory assessment of the danger of its single contamination of this ecosystem.
Material and methods. As an object of research, γ-polyoxymethylene (γ-POM, polyformaldehyde, acetal copolymer) was used — a mixture of dimethyl esters of polyoxymethylene glycols — a fine amorphous white powder, CAS registration number 66455-31-0. The empirical formula is CH3O(CH2O)nCH3 at n = 100–300. It is practically insoluble in water.
Results. It was found that the ecotoxicant content in water at a concentration of 50.0 mg/l led to a change in its transparency. The indicated concentration of γ-POM was determined as a threshold for organoleptic harmfulness.
In the course of studying the effect of the toxicant on the general sanitary regime of reservoirs, in the absence of changes in the indicators of biochemical oxygen consumption, its negative impact on nitrification processes and saprophytic microflora was revealed. The threshold concentration of the substance according to the general sanitary indicator of harmfulness is 3.5 mg/l.
In experiments on laboratory animals, it was noted that a single intragastric administration of the tested xenobiotic in the form of a suspension in a 2.5% solution of aqueous starch caused a significant decrease in heart rate and a change in a number of hematological parameters. The threshold of a single general toxic effect of γ-POM is 90.0 mg/kg.
Limitations of the study. The revealed features of the behavior of γ-polyoxymethylene must be taken into account when it once pollutes the water of reservoirs (in case of an emergency). However, the data obtained are insufficient to substantiate the hygienic standard of the connection in the water of water bodies.
Conclusion. The results of the performed experiments indicate that a single ingress of γ-polyoxymethylene into the water represents an ecological and toxicological hazard registered for all three basic signs of harmfulness, which is taken into account when justifying its maximum permissible concentration in the water of reservoirs.
Compliance with ethical standards. The studies were carried out in accordance with the requirements of good laboratory practice.
Contribution: Maslennikov A.A. — research concept and design, analysis of results, writing text; Demidova S.A. — planning and execution of research; Ilchenko O.I. — statistical data processing; Antonov V.A. — editing. All co-authors — approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of the article.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interests.
Acknowledgements. The study was conducted within the framework of a State contract on the topic “Development of hygienic standards, regulatory and methodological documents regulating the implementation of state sanitary and epidemiological supervision in the production of solid rocket fuels”.
Received: January 23, 2023 / Accepted: May 26, 2023 / Published: June 30, 2023
The authors declare that there are no conflicts of interest present.