CC BY
4
^развиваться. Поэтому вероятность вторичного загрязнения минерализованной воды весьма высока. Возможно, что именно подобным путем происходит инфицирование солей для минерализации культурой Е. cloacae и при их получении.
Выводы. I. При исследованиях в условиях реальной эксплуатации установлено, что опресненная вода, получаемая непосредственно из низкотемпературных опреснителей типа Д5У и имеющая солесодержание 1—5 мг/л, полностью свободна от бактерий.
2. Основным источником бактериального загрязнения являются комплекты солей для минерализации, которые, как правило, обсеменены грамотрицательной микрофлорой.
3. Штаммы, выделенные из солей для минерализации и минерализованной воды, по биохимическим и культуральным свойствам идентифицированы как Е. cloacae. Изученные штаммы Е. cloacae не обладают энтеротоксигенностью и токсичностью для лабораторных животных.
4. При хранении в минерализованной воде происходит интенсивное размножение микроор-
^»ганизмов, в частности Е. cloacae. Поэтому для сохранения высоких санитарно-гигиенических показателей опресненной минерализованной воды обеззараживание ее необходимо осуществлять дезинфектантами пролонгированного действия.
ЛИТЕРАТУРА
1. Авдеева Т. А., Смирнова Л. А., Арбузова В. А. — Ж урн. микробнол., 1973, № 2, с. 20—25.
2. Санитарная микробиология / Под ред. Г. П. Калины, Г. Н. Чистовича. М., 1969.
3. Киселева Б. С., Голубева И. В. — В кн.: Диагностические препараты и методы лабораторной диагностики заболеваний, вызываемых энтеробактериями. М., 1977, ч. 1, с. 30—49.
4. Лерина И. В.. Педенко А. И. Руководство к лабораторным занятиям по микробиологии. М., 1980.
5. Рахманин Ю. А., Мельникова А. И., Селидовкин Д. А.— Гиг. и сан., 1980, № 1, с. 12—15.
6. Рахманин Ю. А., Рожнов Г. И., Мельникова А. И. — В кн.: Перспективы охраны окружающей среды на основе безотходной технологии промышленности республики. Киев, 1977, с. 12—14.
7. Эльпинер Л. И. Водоснабжение морских судов. М., 1975.
8. Arm Н. G., Floyd Т. М„ Faber J. Е. et al. — J. Bact., 1965, v. 83, p. 803—809.
9. Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. Baltimore, 1974.
10. Finkelstein R. A.. Jehl J. J., Coth A. — Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.), 1969, v. 132, p. 835—839.
11. Sereny B. — Acta microbiol. Acad. Sci. hung., 1955, v. 2, p. 293—296.
Поступила 29.05.84
Summary. Desalinated mineralized water was found to be contaminated with gramnegative flora (Enterobacter cloacae) in the process of its production and storage. Disinfectants of prolonged action should be used to combat bacterial contamination of such water.
удк 614.71:8781-07
П. А. Чеботарев
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА БУТИЛАКРИЛАТА И МЕТИЛМЕТАКРИЛАТА КАК ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ВОЗДУХА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
Горьковский НИИ гигиены труда и профзаболеваний
В последние годы в химической промышленности широко развивается производство различных смол и пластмасс. Большую группу среди них составляют акриловые полимеры. Нами [14] установлено, что процесс получения акрилатов (моно- и полимеров) может сопровождаться значительным поступлением в атмосферный воздух эфиров акриловой и метакриловой кислот, ведущими из которых являются метилметакри-лат — ММА (до 50 % выброса) и бутилакри-лат — БА (до 20 % выброса). Однако из-за отсутствия ПДК для БА в атмосферном воздухе дать гигиеническую оценку загрязнения воздушного бассейна этим веществом в районе указанных производств невозможно. Проведенное нами изучение рефлекторного действия БА [16] позволило обосновать максимальную разовую ПДК на уровне 0,0075 мг/м3, утвержденную Минздравом СССР. Резорбтивное же действие БА с целью обоснования его среднесуточной
ПДК в атмосферном воздухе остается неизученным.
Нуждается в уточнении и среднесуточная ПДК для ММА [15], так как при ее обосновании были использованы недостаточная продолжительность хронического воздействия (2 мес) и малое число показателей его влияния на организм (хронаксия мышц-антагонистов, активность холинэстеразы крови, выделение порфири-нов с мочой).
Для изучения резорбтивного действия БА и ММА использована схема экспримента [7], позволяющая получить кривые зависимостей концентрация — время и концентрация — эффект. Кроме того, на основе указанного эксперимента можно определить дифференцированные по времени ПДК атмосферных загрязнений и по результатам краткосрочных (1 мес) экспериментов прогнозировать пороги хронического действия вещества.
Степень выраженности токсического эффекта учитывали в альтернативной форме, позволяющей наряду с установлением ПДК оценить степень опасности фактического загрязнения атмосферного воздуха, так как при этом возможно установление зависимости степени выраженности (вероятности) токсических эффектов от концентрации вещества (концентрация — эффект) [8, 11]. Перевод градированных показателей в альтернативные осуществляется с помощью метода вероятностного определения пороговых и недействующих концентраций [1, 3, 6].
В качестве критерия перехода от градированной формы учета к альтернативной использовали верхнюю или нижнюю доверительную границу исследуемого показателя. Для получения параметров зависимостей концентрация — время и концентрация — эффект проводили круглосуточную ингаляционную затравку беспородных белых крыс-самцов массой 120—140 г в стандартных 200-литровых камерах в течение 1200 ч (ММА) и 2880 ч (БА). Изучено влияние 7 концентраций БА (400, 200, 100, 50, 10, 1 и 0,1 мг/м3) и 5 концентраций ММА (1000, 500, 200, 100 и 30 мг/м3) на 360 животных. Содержание вещества в воздухе камер определяли на хроматографе «Цвет-102» [5]. В соответствии с токсико-дииамикой веществ были выбраны следующие показатели: суммационно-пороговый показатель (СПП), активность каталазы и пероксида-
Таблица 1
Основные токсикомстрические параметры БЛ при непрерывном ингаляционном поступлении в организм
Показатель Степень вероятности эффекта. % , "к X и" ° я X а = 2* и 5 5 С а Угол наклона прямой концентрация— вреыя. град Коэффициент запаса а ц X йй сС С
Повышение каталаз- 16 0,059 147 9 0,0065
ного индекса 50 0,099 152 16 0,0062
84 0,32 158 46 0,0069
Снижение активности 16 0,053 140 6 0,0088
пероксидязы 50 0,126 147 12 0,0105
84 0,35 156 38 0.0092
Повышение СПП 16 0,049 142 7 0,007
50 0,108 145 8 0 0135
84 0,2 150 14 0,014
Лейкоцитоз 16 0,1 139 5 0,02
50 0,19 141 6 0,031
84 0,49 144 8 0,061
Лимфоцитоз 16 0,34 134 7 0,048
50 0,6 138 5 0,12
84 1.1 142 6 0,18
Нейтрофилез 16 0,46 134 7 0,065
50 0,9 136 5 ' 0,18
84 1,8 142 7 0,25
Повышение количест- 16 0,26 139 6 п,043
ва окисленного 50 0,6 142 7 л, 085
глутатиона 84 1,26 147 10 р 0126
зы крови, уровень глутатиона, количество лей-^ коцитов и лейкоцитарная формула. В связи с тем что от эфиров метакриловой кислоты функция печени страдает в большей степени, чем от акриловой [2, 4, 13], мы при ингаляционном воздействии ММА изучили еще 2 показателя: активность щелочной фосфатазы и содержание ацетилнейраминовой кислоты в крови.
При действии высоких концентраций БА (50— 400 мг/м3) и ММА (500—1000 мг/м3) наблюдалось резкое возбуждение, раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей (гиперемия слизистых оболочек, учащение дыхания) с последующим развитием конъюнктивита, отека легких и бронхопневмонии, приводящих к гибели животных в отдельных случаях (при концентрации БА 400 мг/м3).
Все изученные концентрации БА и ММА вызывали у подопытных животных повышение СПП, снижение активности каталазы и перокси-дазы крови, повышение уровня окисленного глутатиона, лейко- и лимфоцитоз, нейтрофилез. При учете эффекта в градированной форме наблю- . давшиеся изменения у животных имели фазовый4^ характер, заключавшийся в том, что достоверные различия показателей опытных и контрольных групп по мере воздействия веществ исчезали и вновь появлялись, причем в разные сроки в зависимости от содержания ММА и БА в воздухе, вследствие чего в конце хронического эксперимента наблюдалось нарушение зависимости эффекта от концентрации.
При учете эффекта в альтернативной форме в процессе воздействия каждой концентрации веществ регистрировали время наступления значимых изменений исследуемых показателей у каждого животного, что позволило подсчитать число крыс, у которых изучаемый эффект проявлялся к определенному времени, с последующим вычислением кумулятивной частоты. В соответствии с кумулятивными частотами строились кривые зависимости вероятности появления указанного эффекта от длительности воздействия вещества в данной концентрации (время — фект), которые на пробитной сетке аппроксимировались прямыми, позволившими определить необходимые данные для построения кривых зависимости концентрация — время. Эти кривые выражались в виде прямых на логарифмической сетке. Опустив перпендикуляры от мест пересечения прямых зависимости концентрация — время с линией, соответствующей сроку хронического эксперимента (2880 ч), по оси абсцисс можно установить концентрации, вызывающие наступление эффекта при степени вероятности 16, 50, 84 %. На основе полученных величин были построены кривые зависимости концентрация — эффект, которые на пробитной сетке аппроксимировались прямыми. Полученные в эксперименте параметры зависимостей концентрация — эффект (пороговые концентрации при ве-
роятности наступления эффекта 16, 50, 84 %) и концентрация — время (углы наклона прямых) послужили основой для обоснования недействующих концентраций БА и ММА по резорбтивно-му действию. Эти материалы по БА представлены в табл. 1.
Как следует из данных табл. 1, при непрерывной ингаляции БА углы наклона прямых концентрация — время, характеризующие одинаковую степень наступления эффекта, различаются в зависимости от показателя биологического действия. Например, углы наклона прямых, отражающих снижение активности каталазы и пе-роксидазы, у 84 % животных составляют соответственно 158 и 156°, повышение СПП — 150°, увеличение числа лейкоцитов — 144°. Это означает, что при токсическом действии БА наибольшая опасность возникает в отношении окислительно-восстановительных процессов, затем — ЦНС и реже — в отношении периферической крови, так как при большем угле наклона скорость наступления эффекта снижается в меньшей степени. Кроме того, с увеличением веро-Д» ятности наступления изучаемого эффекта от 16 до 84 % увеличивается и угол наклона зависимости концентрация — время. Из этого следует, что с возрастанием степени вероятности наступления эффектов повышается опасность их развития.
Наиболее чувствительным показателем является снижение активности каталазы (угол наклона 158°) при степени наступления эффекта 84 % и активности пероксидазы (156°), что позволяет отнести БА к 1 классу опасности, т. е. к чрезвычайно опасным веществам. Максимальная недействующая концентрация БА по резорб-тивному действию равна 0,0062 мг/м3 при степени вероятности наступления эффекта 50 % (активность каталазы). Таким образом, проведенные нами экспериментальные исследования по изучению биологического действия БА показали, что недействующая концентрация его по резорб-тивному действию очень близка к таковой по рефлекторному (0,0062 и 0,0075 мг/м3 соотвстст-венно), поэтому в соответствии с принципом лимитирующего действия мы рекомендуем для данного вещества только разовую 30-минутную ПДК на уровне 0,0075 мг/м3. Вместе с тем полученные нами в хроническом эксперименте показатели опасности и токсичности характеризуют это вещество как чрезвычайно опасное в отношении развития хронического отравления, поэтому нам кажется целесообразным, согласно новому списку ПДК, внесение характеристики «опасность резорбтивного действия» с указанием I класса опасности.
Учитывая, что использованная нами методическая схема позволяет по результатам краткосрочных экспериментов прогнозировать пороги хронического действия веществ, при обосновании ПДК для ММА мы ограничились экспериментом
Таблица 2
Основные токсикометрнческнс параметры ММА при непрерывном ингаляционном поступлении в организм
Показатель Степень вероятности эффекта. % Пороговая концентрация. мг/м* Угол наклона прямой конент-рация —время, град Коэффициент запаса а ц а * ci С
Повышение 16 0,1 146 9 0,011
СПП 50 0,23 151 15 0,015
84 0,68 158 46 0,014
Снижение активности 16 0,1 151 15 0,0066
каталазы 50 0,35 151 15 0,023
84 1,68 151 15 0,12
Снижение активности 16 1,7 129 10 0.17
пероксидазы 50 2 135 6 0.33
84 2,4 142 6 0,4
Уменьшение количе- 16 2,6 134 7 0.34
ства окисленного 50 3,8 136 5 0,76
глутатиона 84 6,4 140 6 1.06
Нейтрофилез 16 1,2 135 6 0,2
50 1,85 138 5 0.37
84 3,9 140 6 0.65
Лимфоцитоз 16 3,9 130 10 0,39
50 4,3 137 5 0,86
84 7 144 6 1,16
Лейкоцитоз 16 3,8 127 11 0,34
50 4,5 132 8 0,56
84 6,2 138 5 1,24
Повышение активно- 16 0,85 136 5 0,17
сти щелочной фос- 50 1,49 138 5 0.3
фатазы 84 3,2 140 6 0,53
Повышение содержа- 16 1,3 132 8 0.16
ния нейраминовой 50 1,85 136 5 0.37
кислоты 84 3,5 139 5 0.7
продолжительностью 1200 ч с последующей экстраполяцией результатов до сроков хронического. Результаты исследований представлены в табл. 2.
Из данных табл. 2 видно, что угол наклона прямых зависимости концентрация — время колеблется от 129 до 158°. Анализ полученных в эксперименте углов наклона зависимости концентрация — время по всем изученным показателям биологического действия свидетельствует о том, что ММА при ингаляционном пути поступления в первую очередь опасен в отношении развития изменений в ЦНС, затем — нарушений восстановительно-окислительных процессов, периферической крови и менее опасен для функционального состояния печени. Выявленное нами при действии ММА выдвижение на первое место опасности возникновения нарушений ЦПС, а не окислительно-восстановительных процессов, как при действии БА, объясняется тем, что для первого характерен ярко выраженный наркотический эффект, которым второй практически не обладает [2, 4, 12]. Учитывая это, для опреде-
ления класса опасности ММА использованы параметры прямой зависимости концентрация — время по изменению СПП, которые позволили отнести указанное вещество к I классу опасности, т. е. к чрезвычайно опасным.
Поскольку установленная нами максимальная недействующая концентрация ММА по резорб-тивному действию равна 0,011 мг/м3 и значительно ниже таковой по рефлекторному действию (0,1 мг/м3) [15], для данного вещества необходимо определение разовой, среднесуточной, среднемесячной и среднегодовой ПДК.
Исходя из средних соотношений среднегодовых, среднемесячных, среднесуточных и разовых концентраций атмосферных загрязнителей [9, 10], а также максимальной разовой ПДК для ММА (0,1 мг/м3), мы рекомендуем следующие ПДК: среднесуточную 0,04 мг/м3, среднемесячную 0,02 мг/м3, среднегодовую 0,01 мг/м3. Допустимая частота появления концентраций на уровне разовой ПДК равна 1 %.
Выводы. 1. При длительном ингаляционном воздействии БА и ММА вещества вызывали у животных снижение интенсивности окислитель-но-восстановительных процессов, угнетение ЦНС, изменение периферической крови, а также нарушение функции печени.
2. Учет эффекта в альтернативной форме, впервые примененный при гигиеническом регламентировании вредных веществ в атмосферном воздухе, обеспечил определение важнейших токсикометрических параметров на вероятностной основе по всем изученным показателям биологического действия (пороговые и недействующие концентрации по рефлекторному и ре-зорбтивному влиянию, углы наклона, соответствующие коэффициенты запаса, класс опасности), что дает возможность наиболее объективно и точно оценивать токсичность и опасность вещества и позволяет подойти к количественной оценке опасности фактического загрязнения атмосферного воздуха БА и ММА.
3. На основе полученных токсикометрических данных установлено, что в качестве лимитирующего признака вредности при обосновании ПДК для БА в атмосферном воздухе следует использовать его рефлекторное действие, а при обосновании ПДК для ММА — рефлекторное и резорбтивное. В связи с этим для БА рекомендуется только максимальная разовая ПДК на
уровне 0,0075 мг/м3, а для МА — дифференцированные по времени ПДК: максимальная разовая 0,1 мг/м3, среднесуточная 0,04 мг/м3, среднемесячная 0,02 мг/м3, среднегодовая 0,01 мг/м3 при допустимой частоте разовых концентраций 1 %.
ЛИТЕРАТУРА
1. Авалиани С. Л. Прогнозирование степени вероятности токсических эффектов по параметрам зависимости «концентрация — время* при гигиеническом регламентировании атмосферных загрязнений. Автореф. дис. канд. М., 1980.
2. Арзяева Е. Я■ — В кн.: Горьковский ин-т гигиены труда и проф. заболеваний. Научная конф., посвящ. итогам науч.-исслед. работы ин-та за 1959 г. Тезисы докладов. Горький, 1960, с. 20—21.
3. Каган Ю. С. —Гиг. и сан., 1978, № 4, с. 74—78.
4. Карпов Б. Д.— Там же, 1954, № 7, с. 25—28.
5. Кузнецова Л. В., Комракова Е. А —Там же, 1981, № 1,
с _
6. Курляндский Б. А. — Там же, 1978, № 8, с. 51—55.
7. Пинигин М. А. Биологическая эквивалентность в решении методических задач гигиенического регламентирования атмосферных загрязнений. Автореф. дис. докт. М.,
1977.
8. Пинигин М. А,— Гиг. и сан., 1979, № 12, с. 3—6.
9. Пинигин М. А., Григоревская 3. П. — В кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. М., 1978, вып. 6, с. 64—68.
10. Рязанов В. А. — Гиг. и сан., 1981, № 6, с. 3—8.
11. Сидоренко Г. И. — Там же, 1978, № 10, с. 9—15.
12. Смирнова Е. С.. Благодатин В. М., Дорофеева Е. Д. — Гиг. труда, 1976, № 6, с. 5—8.
13. Суворов И. П. — Фармакол. и токсикол., 1973, № 1, с. 107—109.
14. Тихомиров Ю. П., Чеботарев П. А. и др.— Гиг. и сан.,
1978, № 8, с. 91—93.
15. Филатова В. И. — Там же, 1962, № 11, с. 4—7.
16. Чеботарев П. А. — Там же, 1981, № 9, с. 81—82.
Поступила 30.01.84
Summary. Studies concerning the biological effects of butylacryiate (BA) and methyl metacrylate(MMA) on animals showed that high concentrations of BA (50-400 mg/m5 and MMA (500-1000 mg/m3) caused the eye mucous and upper respiratory tract irritation followed by conjunctivitis and bronchopneumonia, which was in some cases accompanied by lung edema and death. A prolonged inhalational exposure of animals to BA and MMA produced a slow down of redox
Erocesses, inhibition of the central nervous system, peripheral lood and liver impairments. The toxicometric parameters obtained enabled the authors to conclude that the atmospheric air MAC for BA should be validated on the basis of reflex action regarded as a critical indicator of harm, while the atmospheric air MAC for MMA should be validated by using reflex and resorbtive actions regarded as critical indicators of harm. Therefore, it is recommended to introduce MAC only for maximum single BA exposure, and time-weighted MACs for MMA (maximum single, mean 24h, mean monthly and mean annual).
