Образование мутагенов в результате хлорирования воды
Наиболее распространенным способом обеззараживания питьевой воды является хлорирование. Результаты многочисленных исследований показали, что при хлорировании происходит изменение химического состава питьевой воды — образуются вредные для здоровья соединения. Ряд таких соединений обладает мутагенной активностью (8, 12, 14, 21, 26, 28, 29, 32). Проблемы изучения токсических и мутагенных свойств, образующихся при хлорировании питьевой воды, обсуждались на международном симпозиуме, посвященном влиянию на здоровье средств обеззараживания питьевой воды и побочных их продуктов, состоявшемся в городе Цинцинатти (штат Огайо, США) в августе 1985 г. На симпозиуме были представлены материалы о необходимости обеззараживания питьевой воды и его значения для здоровья, о мутагенности, канцерогенности и токсических эффектах отдельных органических побочных продуктов, образующихся при хлорировании воды.
Большинство изученных образцов, полученных путем концентрирования воды или абсорбции органических компонентов на смолах типа ХАД, проявляет мутагенную активность в тесте Эймса на штаммах S.typhimurium ТА 98 и ТА 100. Также обнаружена достаточно хорошая корреляция между уровнем мутагенной активности тестируемых образцов на штамме S.typhimurium ТА 100 дозой хлорирования воды.
Большое внимание уделяется установлению природы мутагенных соединений и выяснению причин их образования в результате хлорирования. При проведении различных экспериментов в этой области было обнаружено, что мутагенная активность экстрактов органических компонентов питьевой воды обусловлена продуктами хлорирования гуминовых кислот и аминокислот, при чем, наибольшей активностью обладали продукты хлорирования тирозина, метионина и фенилаланина.
В результате хлорирования питьевой воды за счет органических составляющих идентифицированы, например, такие мутагенные соединения, как 3-(2-хлорэтокси)-1,2-дихлорпрпан. (M.W. Tabor 1983 г.); 3-хлор-(4-дихлорметил)-5-гидрокси-2(5Н)-фуранон. (В. Hoimborn с соавтор. 1984 г.) и т.п. Их образуется более тысячи видов.
Мутагенная активность стоков промышленных предприятий
Загрязнение питьевой воды промышленными и бытовыми стоками стало серьезной проблемой во всех высокоразвитых странах мира. Промышленные стоки являются основными источниками поступления в водоемы канцерогенных, мутагенных и токсичных соединений. Наиболее изучены стоки целлюлозно-бумажных комбинатов, в стоках которых содержится большое количество галогенизированных органических соединений. Токсичность стоков зависит главным образом от присутствия 3,4,5-трихлоргваякола, тетрахлоргваякола, моно- и дихлордегидро-абиотиновой кислоты. Из них тетрахлоргваякол наиболее токсичен. В настоящее время также показано, что стоки после отбелки целлюлозы содержат вещества, обладающие мутагенной активностью. В большинстве работ мутагенность отработанных стоков определяли с помощью теста Эймса.
В бывшем СССР проводились систематические работы по изучению генотоксичности стоков Байкальского целлюлозно-бумажного комбината, предприятия по производству целлюлозы сульфатным способом. Строительство комбината на берегу озера Байкал определило особое отношение к качеству очищенных сточных вод, сбрасываемых в этот водоем. Исследование мутагенной активности неразбавленных стоков в тесте Эймса обнаружило повышение уровня мутирования индикаторного штамма S.typhimurium ТА 100 при тестировании стоков отбельного производства, то есть хлорированных стоков. По технологии стоки из различных производств комбината смешиваются, затем подвергаются химической, механической и биологической очистке. И только после фильтрации, отстаивания и аэрирования, вода через глубинный рассеивающий выпуск поступает в озеро Байкал. Изучение стоков в прудах аэраторах не выявило мутагенной активности. Это предполагает, что мутагенные вещества инактивируются в процессе очистки стоков или их концентрация снижается при разбавлении до биологически необнаруживаемого уровня.
Таким образом генетические аспекты воды многообразны, важны в теоретическом и практическом отношении. В следующей главе мы рассмотрим более подробно лишь один аспект этой проблемы, связанный с мутагенной активностью загрязнений воды.