Научная статья на тему 'АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОРОГА ЗАПАХА ВЕЩЕСТВ ПРИ ОБОСНОВАНИИ ИХ МАКСИМАЛЬНЫХ РАЗОВЫХ ПДК В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ И ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА ИХ МЕТОДОМ ПРОБИТ-АНАЛИЗА'

АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОРОГА ЗАПАХА ВЕЩЕСТВ ПРИ ОБОСНОВАНИИ ИХ МАКСИМАЛЬНЫХ РАЗОВЫХ ПДК В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ И ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА ИХ МЕТОДОМ ПРОБИТ-АНАЛИЗА Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
21
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОРОГА ЗАПАХА ВЕЩЕСТВ ПРИ ОБОСНОВАНИИ ИХ МАКСИМАЛЬНЫХ РАЗОВЫХ ПДК В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ И ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА ИХ МЕТОДОМ ПРОБИТ-АНАЛИЗА»

работа школьных врачей и педагогов в направлении создания и обязательного соблюдения соответствующих санитарно-гигиенических условий в школе. Наряду с лечебно-оздоровительной и противоэпидемической работой врач в школе должен осуществлять постоянный контроль за гигиеническими условиями организации и проведения производственного обучения, физической подготовки и отдыха учащихся, организацией их режима дня и питания.

Эти разделы работы должны быть включены в план деятельности врача и его непосредственного помощника — медицинской сестры школы.

Чтобы эффективно сочетать лечебную работу с гигиеническими мероприятиями, школьный врач-педиатр и медицинская сестра должны иметь специальную подготовку по вопросам санитарии и гигиены. В связи с этим одна из важных задач кафедр гигиены детей и подростков институтов усовершенствования врачей, а также научно-исследовательских институтов соответствующего профиля •— подготовка врачей и медицинских сестер по школьной медицине и гигиене на курсовых занятиях, семинарах, конференциях по специально разработанным программам.

Поступила 3/ХП 1976.|г.

Методы исследования

УДК 614.72-071.25

Канд. мед. наук Н. Г. Андреещева

АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОРОГА ЗАПАХА ВЕЩЕСТВ ПРИ ОБОСНОВАНИИ ИХ МАКСИМАЛЬНЫХ РАЗОВЫХ ПДК В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ И ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА ИХ МЕТОДОМ ПРОБИТ-АНАЛИЗА

Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина, Москва

Нормирование содержания вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест основывается прежде всего на экспериментальном определении порога обонятельного ощущения их. В течение 25 лет в соответствии с рекомендацией секции по санитарной охране атмосферного воздуха поры запаха веществ устанавливали с помощью единой методики (В. А. Рязанов и соавт.). Это позволяет осуществить анализ накопленных материалов с целью оценки их и поиска путей по совершенствованию методических подходов к изучению и нормированию атмосферных загрязнений по их рефлекторному действию.

Мы проанализировали материалы по определению порога запаха около 80 веществ, что послужило основой к "установлению их максимально разовых ПДК в атмосферном воздухе. Только 50 из этих веществ имели исходный табличный материал, необходимый для анализа. Установлено, что порог обонятельного ощущения авторы изучали минимально на 11—12 и максимально на 25—30 волонтерах. При этом для 2/3 веществ порог запаха определяли на 16—30 добровольцах, из них для 14 веществ •— на 25— 30 лицах. Число исследованных концентраций, в которое входила пороговая и подпороговая по неспецифическому запаху, было также различно и составляло от 3 до 12: 15 авторов изучили 3—5 концентраций, 20 авторов •— 6—7, 13 авторов — 8—10 и 2 автора'— 11—12 концентраций одного вещества. Диапазон указанных концентраций, включая несколько первых со 100% положительными ответами, колебался от 1,4—2,0 до 20 раз и в отдельных случаях до 25—35 раз, дикетен —• до 303 раз. Если диапазон исследо-

ванных концентраций ограничить определенными границами, например, минимальным 100% положительным ответом и минимальной (подпороговой по неспецифическому запаху) концентрацией из общего числа изученных, то он составит от 2 до 4—6 раз, в отдельных случаях — до 7 раз.

Если проанализировать распределение порогов запаха всех участков по группам, окажется, что в зависимости от чувствительности к запаху исследованного вещества, его выраженности, может быть от 2 до 7 групп, пороги запаха которых различаются в 1,1«—2, а иногда в 3—4 раза. Число лиц в группе может быть от 2 до 12, что составляет от 7,7 до 63,2 % от общего числа участвовавших в определениях.

Наиболее интересно рассмотреть отношение минимальной концентрации, характеризующей 100% положительный ответ, к порогу неспецифического запаха для наиболее чувствительных лиц. В указанный диапазон войдут все уровни порога специфического, а также порог неспецнфического запаха. Отношение уровня минимального 100% положительного ответа к порогу неспецифического запаха для наиболее чувствительных лиц будет составлять от 1,5 до 15 раз, при этом в 40% случаев оно будет 1,5—5,0 и в 50% — менее 7 раз. Следовательно, можно сделать первый вывод о том, что уровни порогов специфического запаха анализируемых веществ укладываются в промежуточные значения между минимальным 100% положительным ответом для всех участников и порогом неспецифического запаха для группы наиболее чувствительных лиц, эти величины могут различаться максимально в 3—7 раз. Пороговые концентрации по специфическому и неспецифическому запахам по группам лиц различаются в 40% случаев в 1,05—1,25 и в 45% случаев в 1,26—1,5 раза (преимущественно в 1,1— 1,5 раза), иногда максимальное различие достигает 2,6—3,0 и 3,6—4,0 раз (ацетофенон и пиридин).

Второй вывод заключается в том, что способность обонятельного анализатора различать предъявляемые концентрации определяется величиной перехода от одной концентрации к другой: эта величина равна 1,25— 2,5 (чаще 1,5). Следует, вероятно, учитывать, что используемые современные химические методы выявления веществ в атмосферном воздухе позволяют определять содержание веществ с точностью ±10—25%. Поэтому можно сказать, что при предъявлении наблюдаемым лицам перехода от одной концентрации к другой менее 1,25—нежелателен, поскольку не обеспечивается надежно используемыми химическими методами, и такие концентрации при обработке материалов следует группировать.

На наш взгляд, следует рекомендовать коэффициент перепада, равный 1,5, что обеспечивается и способностью обонятельного анализатора различать уровни вещества по запаху, и химическими методами определения содержания вещества в воздухе. Если оценить отношение пороговой концентрации к подпороговой при определении всех порогов запаха для каждого из анализируемых веществ, то окажется, что пороги специфического запаха отличаются один от другого в 1,2—1,5 раза; уровень порога неспецифического запаха выше подпороговой концентрации по неспецифическому запаху чаще не более чем в 1,2 раза и лишь у отдельных веществ •— в 1,8 раза.

Число порогов специфического запаха для разных лиц, исходя из границ от минимального 100% положительного ответа до величины порога по неспецифическому запаху, составляет от 1 до 8. Наибольшее число веществ (18 и 10 из 50) имеют соответственно по 3—4 уровня конентраций или порогов специфического запаха, остальные вещества — меньше или больше.

Подпороговые концентрации меньше порогов специфического и неспецифического запаха в 1,2—1,5 раза. Число определений на каждую концентрацию — от 2 до 19, чаще — от 2 до 7, причем наименьшее число предъявлений приходится на ббльшую концентрацию. Встречаются и такие примеры, когда на первые, более высокие концентрации дается большее число предъявлений, при переходе к меньшим концентрациям число определений сокращается в 2—3 раза. Например, устанавливая порог запаха

мезидина, Л. А. Тепикина первые 4 концентрации предъявляла обследуемым по 9—17 раз, а более низкие 4 ■— до 7 раз.

Следовательно, можно сделать третий вывод о том, что авторы выбирают произвольные коэффициенты перепада от одной к другой исследуемой концентрации без учета чувствительности и воспроизводимости химических методов, не объединяя и не усредняя концентрации. В результате чрезвычайной компактности исследованных концентраций число их может достигать 6—8, в то время как диапазон концентраций весьма мал и их различие составляет 1,4— 2,0—2,5 раза. К таким веществам с малым диапазоном исследованных концентраций (1,4-—2,0) относятся бензол (И. С. Гусев), окись азота (А. П. Корниенко), серный ангидрид и сернистый газ (А. П. Корниенко), бензол (Т. С. Алибаев), фенол (Б. Мухитов), с диапазоном 2,1»— 2,5 —толуол (И.С.Гусев), аммиак (А. П. Корниенко), этилацетат и бутилацетат (В. А. Гофмеклер), ацетон (Н. 3. Ткач), тисфен (Ш. Хикматулаева). Наиболее широкий диапазон концентраций с различием в 15,1 — 25 раз характерен для толуилендиизоцианата (В. А. Чижиков), циклогексанола и циклогексанона (А. А. Добринский), динила (Г. И. Соломин), метилакрилата (В. И. Филатова), диметилформамида (Г. Д. Одошашвили) и в 303 раза •— для дикетена (Ю. Г. Фельдман).

Четвертый вывод заключается в том, что авторы предъявляют наблюдаемым лицам излишнее число раз (до 9—17) одну и ту же концентрацию, тем самым производя в течение нескольких недель лишнюю работу.

Общий вывод сводится к тому, что разноплановость в методическом отношении материалов по определению порога обонятельного ощущения веществ объясняется отсутствием четких методических рекомендаций о ходе выполнения исследований: о подборе числа добровольцев, числе исследуемых концентраций, коэффициенте перепада от одной концентрации к другой, числе их предъявлений, систематизации результатов для последующей их обработки, методе обработки и оценки результатов и др.

На основании проведенного анализа и закона Вебе-ра •— Фехнера об усилении реакции рецепторов на раздражитель пропорционально логарифму силы раздражения и рекомендации Г. Н. Красовского об использовании графического метода пробит-анализа для установления пороговых концентраций вредных веществ по влиянию на орга-нолептические свойства воды, мы разработали следующую методику определения и вероятностной обработки результатов исследования порогов запаха атмосферных загрязнений методом пробит-анализа.

В экспериментальную установку, состоящую из двух смесителей и двух нюхательных цилиндров объемом около 1 л каждый подается наружный очищенный воздух со скоростью 20 л/мин (В. А. Рязанов и соавт.). В один из цилиндров в струю воздуха с помощью переключения кранов из гуська или дозатора вводят исследуемую концентрацию вещества. В соответствии с требованиями статистической обработки, предъявляемыми к выборке с минимальным объемом, подбирают 30—20 волонтеров, не имеющих изменений в состоянии органов обоняния и полости носа; доб-

ровольцы предварительно за 2—3 дня до начала исследований знакомятся с запахом исследуемого вещества.

Экспериментатор начинает свои исследования с явно «пахнущей» концентрации, которая безошибочно с одного— двух вдохов определяется или всеми, или не менее чем 85% наблюдаемых.

Если на предъявляемую концентрацию получено в первый день 100% правильных положительных ответов, то переходят к исследованию второй концентрации, которая примерно в 1,5 раза ниже первой.

Учитывая, что для графической обработки результатовЗважны определенный шаг между концентрациями и минимальное число точек в заданных границах (ЕС16ч-ЕС84), нами, как указано выше, выбран переход от одной концентрации к другой в пределах в среднем 1,5. В течение 1 дня исследуемая концентрация может предъявляться волонтерам до 3 раз с интервалом 1—1V24. Каждая концентрация проверяется на всех без исключения лицах независимо от их ответов (положительных и отрицательных) с первой до последней концентрации. Каждая исследуемая концентрация должна быть трижды предъявлена всем лицам, участвующим в определениях. При получении числа положительных ответов (минимум 2 из 3 предъявлений) для всей группы участников в интервале 60-^-20% рекомендуется чередовать подачу исследуемой концентрации в один из цилиндров с подачей в оба цилиндра только «чистого» воздуха. При подаче вещества в один из нюхательных цилиндров рекомендуется провести определение концентрации вещества до начала предъявления ее волонтерам, при смене подачи вещества во второй цилиндр также следует предварительно исследовать содержание вещества до начала его предъявления.

Результаты определения заносят в рабочую таблицу, в которой указываются инициалы наблюдаемых, дата и часы определений, исследуемые концентрации вещества, температура, результаты определений (число положительных и отрицательных ответов на каждую концентрацию для каждого участника с фиксацией его ощущений, сумма всех определений для всей группы лиц на каждую концентрацию, процент положительных ответов на каждую концентрацию) для всей группы волонтеров.

При получении положительных ответов у всех лиц в пределах 85-=-4-20% результаты определений обрабатываются графическим методом про-бит-анализа.

Графическую обработку материалов производят следующим образом. Проценты положительных ответов всех участвующих в определениях лиц наносят на ординату графика, которая является пробитами с соответствующими им значениями в процентах, исследуемые концентрации — на абсциссу, соответствующую на пробитной сетке логарифму концентраций. При получении 100% положительных ответов вычисляют «исправленное»

значение по формуле: ^ 100 , где N — число наблюдений. Рассчи-

танное «исправленное» значение наносят на график вместо 100%. Затем на нем откладывают значения всех остальных точек. Через полученные точки на пробитной сетке проводят прямую линию так, чтобы с наибольшим приближением к ней оказались 4 точки в пределах ЕС1вч-ЕС84. Желательно, чтобы в пределах ECie-hEC50 и EC50-f-EC84 было бы на графике по 2 (всего 4) точки, а пятая будет в пределах EC85-hEC99i8. Затем графически определяют величину ЕС60, ECi6, ЕС84.

Статистическую обработку результатов для определения порогов обонятельного ощущения вещества осуществляют так. Как указывалось выше, графически методом пробит-анализа определяют величину ЕС1в, ЕС50, ЕС84.

Затем по приведенным ниже формулам (Miller и Tainter) рассчитывают значение стандартной ошибки для ЕС50 (SECso) и доверительных границ для ЕС50.

Вычисление стандартной ошибки ЕС60:

концентрации

Рис. 1. Графическая обработка результатов исследования порога запаха мезидина. Здесь и на рис. 2 стрелки — нижние и верхние доверительные границы ЕС,, с вероятностью Я«= 0,05.

Рис. 2. Графическая обработка результатов исследования порога запаха бензола.

HCg4 - ECjg

SEC6o= то '

где SEC Б о— стандартная ошибка ЕС60". ЕС84'— пробит 6, графически определенная величина; ЕС1в'—пробит 4, графически определенная величина; N — общее число выполненных определений порога запаха у всех волонтеров, участвовавших в исследовании концентраций, входящих в пределы ЕС84-г-ЕС1в.

Вычисление верхних и нижних доверительных границ ЕС50 с вероятностью Р= 0,05:

ЕС в о" =Ь SEC 6 0 • t,

где SEC50'—стандартная ошибка ЕС50; t — мера точности, соответствующая определенной степени вероятности (в данном случае Я=0,05). Значение t находят по таблице в любой книге по статистическим методам исследования.

Вычисление среднеэффективной концентрации EC80±SEC50-/ отражает с заданной степенью вероятности (Р=0,05) пороги обонятельного ощущения исследуемого вещества. Результаты статистической обработки сводятся в таблицу.

Проведенная нами графическая и статистическая обработка исходных данных экспериментально исследованных порогов запаха (около 50 веществ, послуживших основой к разработке их ПДК в атмосферном воздухе) показала, что в качестве порога запаха для наиболее чувствительных лиц принимается концентрация, которая наиболее близка к нижней доверительной границе ЕС50 и лежит в пределах ЕС20-=-ЕС30.

На рис. 1 приведен результат проведенной нами графической и статистической обработки исходных данных по определению порога запаха мезидина (Л. А. Тепикина), а на рис. 2 — бензола (И. С. Гусев). Различие экспериментально и графически определенного порога запаха составило для мезидина 1,3 и для бензола 1,12 раза.

Данная методика определения и графической обработки результатов исследования порогов обонятельного ощущения вещества позволяет получить объективные сопоставимые данные, что обусловливает повышение научной обоснованности и надежности принимаемых нормативов.

ЛИТЕРАТУРА. Гусев И. С. Сравнительная токсичность и гигиеническая оценка малых концентраций бензола, толуола и ксилола. Дис. канд. М., 1966. — К р а -совский Г. Н. — В кн.: Вопросы санитарной охраны водоемов и санитарной техники. Пермь, 1973, с. 126—131. — Р я з а н о в В. А., Буштуева К. А., Новиков Ю. В. — В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. Вып. 3. М., 1957, с. 117—126, 124—126. —Тепнкина Л. А. Биологическое действие и гигиеническая оценка малых концентраций мезидина в атмосферном воздухе населенных мест. Дис. канд. М., 1968. —Miller L. С., Т a i n t е г М. L. — «Ргос. Soc. exp. Biology (N. Y.)», 1944, v. 57, р. 261—264.

Поступила 31/ХМ 1976 г.

УДК 615.277.4:88

Канд. мед. наук Д. X. Гарибян, проф. С. А. Папоян

ИЗУЧЕНИЕ БЛАСТОМОГЕННОЙ АКТИВНОСТИ НЕКОТОРЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ С ПОМОЩЬЮ УСКОРЕННОГО ТЕСТ-МЕТОДА

Институт рентгенологии и онкологии Министерства здравоохранения Армянской ССР,

Ереван

Нами были изучены хлоропрен, бихромат натрия, винилацетат и смолы из армянских сигарет трех сортов. Бластомогенную активность указанных веществ изучали ускоренным методом по тесту исчезновения сальных желез, сущность которого в том, что под действием канцерогенных веществ сальные железы в течение 1—2 нед исчезают. Наши исследования показали, что этот метод довольно специфичен и может быть использован для ориентировочной оценки бластомогенной активности химических веществ (Д. X. Гарибян и С. А. Папоян).

Под опытом находилось 870 белых беспородных мышей 2—3-месячного возраста. Аппликации исследуемых веществ производили на межлопаточную область спины в фазе покоя волосяного цикла. Смолы из армянских сигарет, полученные на аппарате, имитирующем курение, в Ленинградском институте онкологии, разбавляли бензолом (1 : 1), хлоропрен и винилацетат брали в неразведенном виде вследствие нерастворимости бихромата натрия в органических растворителях был использован его 10% водный раствор. Часть животных получала однократные аппликации, остальным вещества наносили 3 раза в неделю в течение периода исследования. Животных забивали с 1-х по 10-е сутки ежедневно, затем на 15, 20, 25 и 30-е сутки после аппликации. Кожу со смазанной области разрезали вдоль на две части: одну заливали в парафин, срезы окрашивали гематоксилин-эозином, с другой части срезы, полученные на замораживающем микротоме, окрашивали на жиры Суданом I LI-—IV, а также бензпирен-кофеином для последующего изучения в люминесцентном микроскопе.

Наиболее значительные изменения происходили у животных, получавших табачные смолы. Уже с 1-х суток отмечалось уплотнение кожи, появление струпиков, которые при повторных аппликациях сливались в массивные корки, отпадение последних сопровождалось на 10—13-е сутки эпиляцией. Местами эпиляция наблюдалась и при однократной аппликации на 13—15-е сутки. Микроскопически наряду с нарастающей гиперплазией и дистрофическими изменениями эпидермиса и эпителия волосяных фолликулов наиболее выраженные изменения встречались в сальных железах. С 1-х суток отмечалось постепенное уменьшение их в размерах, а затем и исчезновение с попаданием секрета в волосяной канал и на поверхность. У животных, получавших смолу из сигарет «Астра», сальные железы местами исчезали уже на 5-е сутки, а у животных, получавших смолу из сигарет «Аврора», — на 7-е; на 8—9-е сутки сальные железы у мышей этих групп полностью отсутствовали. У мышей, получавших смолу из сигарет «Памир», на 8—9-е сутки еще были видны небольшие округлые сальные железы, но на 10—11-е сутки они также не определялись. С 15-х суток у животных всех групп сальные железы вновь были хорошо видны. Подобные

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.