CC BY
19
нических институтов и кафедр открывают перед гигиенической наукой и практикой новые возможности решения сложных и ответственных задач, способствующих успешному строительству коммунистического общества в нашей стране.
УДК 614.72+615.9J:661.723.8-13
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭПИХЛОРГИДРИНА И ЕГО ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ КАК ФАКТОРА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
А. П. Фомин
Московский научно-исследовательский институт гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана
Эпихлоргидрин (ЭХГ) используется в промышленности как сырье для получения эпоксидных смол, глицидиловых эфиров и анионообмен-ной смолы анионита и как растворитель некоторых органических веществ. Токсикологической характеристике ЭХГ посвящен ряд экспериментальных работ (С. Н. Кремнева и М. С. Толгская; Gage, и др.). В острых и хронических опытах на животных установлена его высокая токсичность при различных путях введения яда в организм. В больших дозах ЭХГ угнетает дыхание и сердечную деятельность, вызывает тяжелые сосудистые расстройства, дистрофические изменения в тканях внутренних органов, главным образом в легких, печени и почках. Наряду с общетоксическим действием он обладает резко выраженной способностью раздражать кожу, слизистые оболочки дыхательных путей и глаз.
Однако биологическое действие ЭХГ в малых концентрациях не изучено. Нет также данных о загрязнении им атмосферы. Предельно допустимое содержание его в воздухе не установлено. Решению этих задач и была посвящена настоящая работа.
Для количественного определения ЭХГ в воздухе использовали метод Е. Ш. Гронсберг. Метод основан на окислении ЭХГ йоднокислым калием до формальдегида, который затем исследуют колориметрически по реакции с хромотроповой кислотой. Чувствительность определения 0,001 мг/Ъ мл. Внесенные нами некоторые изменения позволили в 2 раза повысить чувствительность метода и сократить время, необходимое для анализа1.
Первым этапом исследования было выявление рефлекторного действия малых концентраций ЭХГ на некоторые физиологические функции организма человека (обоняние, световая чувствительность, электрическая активность головного мозга). Порог обонятельного ощущения определяли у 18 человек в возрасте 17—33 лет. Наблюдения показали, что для наиболее чувствительных лиц он равен 0,3 мг/м3. Неощутимая концентрация ЭХГ находится на уровне 0,2 мг/м3.
Влияние вещества на световую чувствительность глаза исследовали у 4 лиц с применением адаптометра АДМ по общепринятой схеме. Были испытаны 4 концентрации ЭКГ: 0,2, 0,3, 0,5 и 0,75 мг/м3, получены 92 кривые темновой адаптации. Статистическая обработка полученных данных не выявила достоверных изменений световой чувствительности ни у одного из наблюдаемых.
Рефлекторное действие ЭХГ на электрическую активность головного мозга изучали по методике количественного анализа условнорефлектор-ной реакции вспышки а-ритма (А. Д. Семененко и Б. Н. Балашев).
Работу консультировала В. А. Хрусталева.
Исследованию подвергли 5 человек с порогом обонятельного ощущения, равным 0,3 мг/м2. Биопотенциалы головного мозга регистрировали с помощью электроэнцефалографа фирмы «Галилео». Всего было снято 67 ЭЭГ, изучено 2 концентрации вещества: 0,2 и 0,3 мг/м3. Концентрация ЭХГ 0,3 мг/м3 вызвала достоверные изменения электрической активности у всех 5 наблюдаемых. У 4 из них отмечено увеличение и у 1 — уменьшение энергии биопотенциалов. Колебания среднего уровня биопотенциалов головного мозга одной из наблюдаемых показаны на рис. 1. Концентрация ЭХГ на уровне 0,2 мг/м3 оказалась недействующей.
Резорбтивное действие яда изучали в условиях непрерывной ингаляционной затравки лабораторных животных в течение 98 суток. Для опытов было взято 60 белых крыс-сам-цов, которые были разбиты на 4 равные группы. Животные
по
'00
§ 90
80
■ ' I ' * '
' I I И'"!'-' -Ч.-!
V г 3 4 5 6^7 В 9 Ю II 12 '3 /4 15 Г& '7 '3 Мину/Пй!
Рис. 1. Изменение энергии биопотенциалов головного мозга у наблюдаемой И. В. при действии паров ЭХГ.
1 — чистый воздух; 2—концентрация ЭХГ 0,3 мг/м'; 3 — концентрация ЭХГ 0,2 мг/м'.
Мсек
1-й группы подверглись воздействию паров ЭХГ в концентрации 20: ±0,026 мг/м3, 2-й группы — в концентрации 2±0,007 мг/м3 и 3-й группы — в концентрации 0,2±0,001 мг/м3; 4-я группа являлась контрольной. В ходе опыта вели наблюдения за общим состоянием и весом животных, изменением скрытого времени безусловнорефлекторной реакции; в крови определяли эритроциты, лейкоциты (в том числе посредством люминесцентного анализа), гемоглобин, нуклеиновые кислоты; в моче исследовали копропорфирин.
В течение первого дня затравки крысы 1-й группы были заметно возбуждены, проявляли беспокойство и значительную подвижность.
В дальнейшем двигательная активность сменилась вялостью, сонливостью. Позже состояние их постепенно улучшилось. Наблюдения за динамикой веса крыс проводили каждые 7 дней. Прирост веса, выраженный в процентах к исходному, к концу затравки у животных 1-й группы отставал на 14— 19% по сравнению с контролем.
Крысы, затравленные ЭХГ в средней и меньшей концентрациях, развивались нормально.
Для оценки влияния ЭХГ на функциональное состояние центральной нервной системы животных использовали метод определения скрытого времени двигательно-оборонительной реакции в ответ на раздражение электрическим током, предложенный С. И. Горшковым. Исследования проводили на 5 крысах каждой группы раз в неделю. У животных, подвергшихся воздействию ЭХГ в концентрации
.12
I «а &
|
§ 4«
5
I
^_и_л_1_1_I I
_I_1-
.1
12а 26III 131)1 23 П 7)! 214 4 С/ ЮП 21 'II 16УН 301111964
Рис. 2. Влияние ЭХГ на скрытое время двигательно-оборонительной реакции крыс.
I — контрольная группа; 2—1-я опытная группа; 3— 2-я опытная группа; 4 — 3-я опытная группа.
20 мг/м3, произошло увеличение скрытого времени реакции (достоверность 99,9%). У крыс 2-й и 3-й группы существенной разницы в продолжительности скрытого времени по сравнению с контролем не отмечено (рис.2).
Из литературных данных известно, что флюоресцирующие свойства форменных элементов крови могут значительно изменяться под влиянием некоторых неблагоприятных факторов, в частности, при воздействии на организм ионизирующей радиации, при ряде патологических состояний системы крови. Изменение характера люминесцентного свечения лейкоцитов при действии малых концентраций вредных веществ на организм животных наблюдали А. Д. Семененко, М. И. Гусев и К. Н. Челиканов и др. В связи с этим мы применили люминесцентный анализ при исследовании периферической крови. Кровь для анализа брали у 5 крыс каждой группы вначале раз в неделю, а со 2-го месяца затравки — через 2 недели.
Исходная люминесцентная картина крови у подопытных животных ничем существенно не отличалась от той, которая наблюдалась в контрольной группе. Однако уже на 1-м месяце затравки у крыс 1-й группы заметно увеличилось число лейкоцитов с измененным свечением. К 6-й неделе количество их возросло почти в 7 раз по сравнению с контролем (достоверность 99,9%), а затем наступило постепенное уменьшение до нормы. У крыс 2-й группы эти изменения оказались менее выраженными, но также статистически достоверными (95%)- Процент измененных лейкоцитов у животных 3-й и контрольной группы на протяжении всей затравки находился в пределах фоновых колебаний. Изучение показателей крови обычными методами не выявило у животных статистически подтверждаемых различий в количестве эритроцитов, лейкоцитов и гемоглобина.
Нуклеиновые кислоты в крови определяли раз в 2 недели у 5 крыс каждой группы по методу, предложенному А. С. Спириным (в прописи П. В. Симакова). У животных 1-й группы изменение содержания нуклеиновых кислот наступило в начале 2-го месяца затравки. Их количество в это время понизилось до 90,73 мг% против 127,07 мг% в контрольной группе (достоверность 99,9%)- У крыс 2-й группы достоверное уменьшение количества нуклеиновых кислот отмечено на 3-м месяце затравки. В конце восстановительного периода содержание их в крови у животных обеих групп нормализовалось (рис. 3). Колебания уровня нуклеиновых кислот у крыс 3-й и контрольной групп не достигали пределов статистической достоверности.
Количество выделяемого с мочой копропорфирина изучали через 2 недели у 5 крыс каждой группы с использованием спектрофото-метрического метода. До затравки суточное выделение копропорфирина составляло в среднем по всем группам 1,4—1,62 мкг на 100 г веса животного. В ходе затравки у крыс 1-й группы оно стало быстро возрастать и к середине 2-го месяца достигло своего максимума —
2,68 мкг (достоверность 99,9%). В контрольной же группе количество копропорфирина к этому времени составило 1,07 мкг. У крыс 2-й и 3-й
г5ш вп гг/у бч го у зи ///7 //// пт гям/т
Рис. 3. Влияние ЭХГ на содержание нуклеиновых кислот в крови крыс. Обозначения те же, что н на рис. 2.
группы его содержание в моче существенно не отличалось от данных контроля.
При патогистологических исследованиях, проведенных после окончания затравки, в тканях внутренних органов животных 1-й группы выявлен ряд морфологических изменений. В легких обнаружены эмфизема, мелкоочаговая пневмония, небольшие участки отека, разрыхление и набухание адвентиции кровеносных сосудов. В сердце отмечены межмышечные мелкоочаговые кровоизлияния, полнокровие вен, в почках — белковая дегенерация эпителия извитых канальцев. В центральной нервной системе обнаружены тяжелые поражения нейронов продолговатого мозга, мозжечка и аммонова рога большого мозга.
В тканях внутренних органов животных, подвергавшихся воздействию паров ЭХГ в концентрациях 2 и 0,2 мг/м3, морфологических отличий от контроля не установлено.
Осенью 1965 г. вокруг одного из производств, в выбросах которого содержится ЭХГ, было исследовано загрязнение атмосферного воздуха. Наибольшим оно оказалось в пределах 100—200 м от источника выброса. Обнаруженные здесь концентрации ЭХГ в 2,5—6 раз превышали предельно допустимую (0,2 мг/м3). На расстоянии 400 м лишь в отдельных пробах (в 5 из 29) обнаружен ЭХГ в количествах, превышающих ПДК. Исследование воздуха на удалении 500—600 м от предприятия во всех случаях дало отрицательный результат.
Выводы
1. Порог обонятельного ощущения ЭХГ для наиболее чувствительных лиц равен 0,3 мг/м3, неощутимая концентрация находится на уровне 0,2 мг/м3. Концентрации паров ЭХГ, лежащие в пределах 0,2 — 0,75 мг/м3, не оказывают существенного влияния на световую чувствительность газа.
2. Порог рефлекторного действия ЭХГ на электрическую активность головного мозга равен 0,3 мг/м3, недействующая концентрация составляет 0,2 мг/м3.
3. Хроническая круглосуточная затравка белых крыс парами ЭХГ в концентрации 20 мг/м3 изменяет поведение и общее состояние животных, приводит к отставанию их веса, удлинению скрытого времени двигатель-но-оборонительной реакции, увеличению числа лейкоцитов с измененным люминесцентным свечением, уменьшению содержания нуклеиновых кислот в крови и увеличению количества копропорфирина, выделяемого с мочой, а также к морфологическим изменениям центральной нервной системы и внутренних органов (легкие, сердце, почки).
Концентрация ЭХГ, равная 2 мг/м3, при тех же условиях затравки вызывает увеличение числа измененных лейкоцитов и уменьшение содержания нуклеиновых кислот в крови. Концентрация ЭХГ 0,2 мг/м3 лежит ниже порога действия для белых крыс по всем испытанным показателям.
4. Максимальная разовая и среднесуточная ПДК изученного вещества в атмосферном воздухе рекомендуются на уровне 0,2 мг/м3.
Л ИТЕРАТУРА
Горшков С. И. В кн.: О современных методах гигиенических исследований. M., 1964, с. 9. — Г р о н с б е р г Е. Ш. Хим. пром., 1961, № 7, с. 508. — Гусев М. И., Челиканов К. Н. Гиг. и сан., 1963, № 5, с. 3. — Кремнева С. Н., Толг-ская М. С. В кн.: Токсикология новых промышленных химических веществ. М., 1961, в. 2, с. 28. — Семененко А. Д. Тезисы докл. 1-й Поволжск. научной конференции гигиенистов. Куйбышев, 1963, с. 142. — Симаков П. В. Вопр. пит., 1962, № 4, с. 10. — Спирин А. С. Биохимия, 1958, в. 5, с. 656. — Ход ас М. Я. Мед. радиол., 1959, № 3, с. 44.— Gage J. С., Brit G., industr. Med., 1959, v. 16, p. 11.
Поступила 22/11 1966 г.
BIOLOGICAL EFFECT OF EPICHLORHYDRINE AND ITS HYGIENIC SIGNIFICANCE AS AN ATMOSPHERIC CONTAMINATION FACTOR
A. P. Fomin
The threshold value of smell of epichlorhydrine (ECH) for the most sensitive persons amounted to 0.3 mg/m3. This concentration produced definite shifts in the electric activity of the cerebrum. A concentration of ECH amounting to 0.2 mg/m3 was ineffective and it is recommended as the one-time maximum permissible concentration of the substance in the atmosphere.
A study of the chronic action of ECH in case of constant inhalation poisoning of albino rats for a period of 98 days showed that vapours of ECH in concentrations of 20 and 2 mg/rn3 caused a series of functional shifts in the body of experimental animals; the first concentration, besides, produced morphological lesions in the tissues of internal organs. A concentration of 0.2 mg/m3 had no notable effect on albino rats; it is suggested as the daily average maximum permissible concentration of the substance in the atmosphere.
УДК 615.9:621.431.73.068]-039.12-092.259
ХРОНИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ ЖИВОТНЫХ НЕКОТОРЫХ КОМПОНЕНТОВ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ АВТОМОБИЛЕЙ
Д. П. Парцеф
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Исследованиями советских и зарубежных авторов установлено как непосредственное вредное влияние выхлопных газов автомобилей на здоровье населения, так и их участие в процессах фотохимических превращений в атмосфере. Значительное место среди разнообразных химических веществ, выделяющихся с выхлопными газами, занимают углеводороды.
При исследовании состава выхлопных газов автомобилей удавалось обнаружить углеводороды в пределах от десятых долей до 4—5%. Как правило, анализы проводились на газоанализаторах методом сжигания, что, очевидно, несколько завышало результаты. Раздельного хромато-графического определения углеводородов отечественными авторами не производилось.
В 1964 г. мы провели исследование выхлопных газов бензинового двигателя ЗИЛ-130 с раздельным определением углеводородов при помощи газовой хроматографии на приборе ГСТЛ-3. В выхлопных газах этого двигателя были обнаружены как непредельные, так и предельные углеводороды — от этана до гексана. Больше всего оказалось предельных углеводородов типа пентана и гексана (от 0,6 до 2,15% в зависимости от режима работы двигателя). С помощью прибора ГСТЛ-3 мы изучали загрязнение атмосферного воздуха на магистралях с различной интенсивностью движения автотранспорта. Наряду с прочими углеводородами был обнаружен также пентан (до 4,51 мг/м3) и гексан (до 4,15 мг/м3). Соотношение их в пробах составляло в среднем 1:1. В зимнее время года (1965) концентрации этих углеводородов снижались, но их соотношение оставалось прежним. Высокие концентрации пентана и гексана в выхлопных газах автомобилей и их колебание в воздухе в зависимости от интенсивности автомобильного потока подтверждают связь загрязнения атмосферы с источником выброса —автомобильным транспортом.
