Проблема подготовки питьевой воды для населения неизменно актуальна. Тому есть ряд причин, в том числе: проблемы безопасности и здоровья, экономические и технологические проблемы, особенности инфраструктуры населенных пунктов, управление жилищно-коммунальным хозяйством и т. д. Особый интерес представляют завершающие стадии в цикле водоподготовки: обеззараживание и доведение воды до полезных кондиций (фторирование и т. д.).
Несмотря на то что существуют и внедрены в практику такие сравнительно безопасные и экологичные методы обеззараживания, как озонирование, УФ-обработка воды и др., принятые преимущественно в крупных городах, в провинции по-прежнему используется банальное небезопасное хлорирование. Известны случаи применения других обеззараживающих препаратов, например препарата «Биопаг», который чаще используется для обеззараживания оборудования в медицинских учреждениях, воды в плавательных бассейнах и т. д. Судя по литературным источникам, «Биопаг» проявил себя в тех сферах, где его применяют, как обеззараживающий препарат: известны случаи эффективного применения его в ветеринарной практике, установлены ПДК этого препарата и для водоемов, и для гидробионтов, и для человека, но нет конкретных рекомендаций о применении препарата для обеззараживания питьевой водопроводной воды [3–6]. При этом ряд физико-химических свойств препарата: отсутствие цвета, вкуса, запаха, отличная растворимость в воде, низкая способность к пенообразованию, — делают его неким «препаратом-невидимкой», который невозможно, в отличие от хлорсодержащих препаратов, выявить органолептически в быту. Эти же свойства могут привести к превышению по сравнению с ПДК концентрации препарата при обеззараживании водопроводной воды, особенно в условиях отсутствия надлежащего контроля. Таким образом, недостаточно разработанная нормативная санитарно-гигиеническая база и низкая осведомленность населения об этом препарате создали в отдельных городах почву для слухов и бытовой паники.
В связи с этим целью настоящего исследования стало изучить токсичность препарата «Биопаг» методом биопробы.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Работа выполнена в лабораторных условиях филиала КузГТУ в г. Белово. В качестве объекта для постановки биопробы выбран карп Cyprinus carpio (L.). Гибридная молодь массой 0,2–0,5 г была любезно предоставлена нам ООО «Беловское рыбное хозяйство» [2]. Из сухого препарата «Биопаг», предоставленного нам Л. П. Сампетовой, подготовлен концентрированный маточный раствор, из которого разбавлением в технологической воде из инкубационного цеха получены следующие рабочие растворы:
1. Раствор № 1 — концентрация 0,01 мг/л, соответствует ПДК для рыб.
2. Раствор № 2 — концентрация 0,1 мг/л, соответствует ПДК для человека (10 ПДК для рыб).
3. Раствор № 3 — концентрация 1,0 мг/л, соответствует 10 ПДК для человека (100 ПДК для рыб).
4. Контроль — технологическая вода из инкубационного цеха.
Выращивание проводили в 5-литровых аэрируемых непроточных емкостях, плотность посадки — одна особь на 0,5 л воды.
Эксперимент разделили на два этапа:
1-й этап — передержка в растворах без кормления — 5 дней;
2-й этап — выращивание с кормлением стандартным комбикормом для молоди рыб — 10 дней (предложенная норма — 1% корма от массы в сутки, кратность раздачи кормов — 1 раз в сутки). Во время периода кормления смену рабочих растворов и очистку емкостей производили 1 раз — через пять дней после начала кормления. На этом этапе вырабатывали условный рефлекс на постукивание по стенке емкости во время кормления с целью выявления возможных нарушений пищевого поведения.
Контроль за скоростью роста осуществляли во время стандартных по технологии контрольных обловов [1], контроль за выживаемостью — ежедневно по факту гибели рыб, контроль за состоянием растворов осуществляли визуально.
После окончания эксперимента проведено ихтиопатологическое обследование: изучено состояние покровов, жабр, выделительной, пищеварительной и сердечно-сосудистой систем. Были сделаны микрофотографии тканей отдельных органов.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
На этапе передержки во всех экспериментальных и в контрольной группе не обнаружено видимых отклонений в поведении рыб, выживаемость составила 100%. Вода в контрольной емкости к окончанию этапа стала мутной, стенки емкости ослизнились, на дне скопились фекалии. Во всех экспериментальных емкостях вода осталась прозрачной, стенки неослизненными, фекалии по мере их появления растворялись. Таким образом, при передержке молоди карпа в растворах препарата «Биопаг» и в технологической воде в течение пяти дней состояние рыб, судя по внешним признакам, не изменилось. Степень загрязнения воды продуктами жизнедеятельности рыб зависела от наличия или отсутствия в емкости растворенного антибактериального препарата.
При анализе результатов второго этапа (кормление) установлено, что весь полученный корм рыбы всех групп съедали за 10–15 минут. Случаев отказа от корма не выявлено ни в одной группе. Более активное поисковое пищевое поведение зафиксировано в контрольной группе и в группе 1 (концентрация раствора 0,01 мг/л), рыбы активно искали гранулы корма во всей толще воды, в этих же группах условный рефлекс выработался после четырех сочетаний условного и безусловного раздражителей. В группах 2 и 3 рыбы были более пассивными, условный рефлекс на постукивание выработался после пяти кормлений, сочетающихся с условным раздражителем.
Характер роста рыб в контрольной и в 1-й группе был идентичным (рис. 1). В первые пять дней эксперимента наблюдался рост, во второй половине — снижение массы тела, вызванное естественными причинами: выросшим малькам стало не хватать корма, нормы которого мы не увеличивали в течение всего периода кормления. Графики роста этих групп совершенно идентичны. Кормовые коэффициенты в этих группах в целом были выше, чем при кормлении в условиях индустриального рыбоводства, и составили примерно 3,0 единицы корма на прирост одной единицы ихтиомассы, но были значительно ниже, чем соответствующие показатели в группах 2 и 3. В группах 2 и 3 уже в первой половине периода кормления роста рыбы не наблюдали. Этим и объясняются высокие значения кормовых коэффициентов.
Во вторую пятидневку периода кормления наблюдали снижение массы тела, причем в более «благополучных» группах это снижение было более заметным. Выживаемость по-прежнему составляла 100%.
Для выяснения причины замедления роста провели ихтиопатологическое обследование рыб. Нами не выявлено видимых отклонений в состоянии покровов, жаберных лепестков, сердечно-сосудистой системы, почек и печени во всех группах рыб (рис. 2).
Исследование пищеварительной системы показало, что у рыб, выращенных в растворах с высокой концентрацией препарата «Биопаг», не переварился съеденный за весь экспериментальный период корм.
Отдельные порции корма расположены по всей длине кишечника порциями. Микроскопическое исследование показало, что структура микрогранул корма не нарушена, а сами гранулы покрылись прозрачными кристаллами, которые, очевидно, и затруднили пищеварение.
Состояние пищеварительных желез, в частности желчного пузыря, наполненного свежей прозрачной светло-желтой желчью, свидетельствует о том, что организмом рыбы предпринимаются безуспешные попытки переварить съеденный корм (рис. 3).
В это же время у рыб из контрольной группы и из группы, выращенной в растворе «Биопага» с концентрацией, соответствующей ПДК для рыб, через сутки после последнего кормления наблюдалась вполне нормальная физиологическая картина: в последней трети кишечника остатки переваренного корма, «голодный» желчный пузырь, наполненный желчью темнозеленого цвета (рис. 4).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, результаты по изучению препарата «Биопаг» показали, что для рыб этот препарат токсичен только при значительном превышении предельно допустимых концентраций. Но в связи с тем, что изученный нами препарат не имеет цвета, вкуса и запаха, в отличие от, например, хлора, следует при его использовании точно следовать рекомендациям.