CC BY
5
Дифференцированные по времени ПДК (в мг/м3) гексена и гептена
пдк Гексен (смесь изомеров) Гейтен (смесь изомеров)
Разовая 0,40 0,35
Среднесуточная 0,25 0,25
Среднемесячная 0,127 0.099
Среднегоювая 0,085 0,066
При установлении количественного выражения зависимости концентрация — время в случае непрерывного ингаляционного воздействия использованы высокие концентрации (1-гексена — 191,37, 46,12 и 9,19 мг/м3, 1-гептена — 190,3, 52,7 и 11,53 мг/м3) в непродолжительных опытах, а также низкие (соответственно 2,06, 0,5 и 1,47, 0,25 мг/м3) при длительном (4-месячном) эксперименте.
Поскольку определение времени наступления первого статистически достоверного изменения изучаемых показателей у подопытных животных не всегда является надежным, для количественной оценки биологического действия различных концентраций 1-гексена и 1-гептена, были применены статистические приемы, позволившие рассматривать изучаемые концентрации как эффективные (пороговые) при среднем времени наступления эффекта у 50% животных. С этой целью использован метод индивидуальной оценки показателей состояния организма животных, что дало возможность вычислить процент животных в группе реагирующих на воздействие при определенном времени. Далее на графике с логарифмическим масштабом (где на оси абсцисс фиксировалась частота возникновения эффекта, а на оси ординат — время его появления) определяли среднее время наступления эффекта в соответствии с методикой, разработанной Н. Я. Янышевой и соавт. для количественной оценки канцерогенной опасности химических веществ.
Графическое выражение зависимости концентрация — среднее время 50% эффекта на логарифмической сетке имеет вид прямых с углами наклона к оси абсцисс (логарифм концентраций) по различным тестам от 128 до 131° позволили отнести изу-
чаемые вещества по степени опасности развития хронических эффектов к III классу, т. е. к умеренно опасным соединениям. При этом прогнозируемые по кривым зависимости концентрация — среднее время 50% эффекта пороги хронического действия 4 мес для 1-гексена 0,8 мг/м3, для 1-гептена 0,6 мг/м3 оказались близкими к порогам, установленным в хроническом эксперименте.
Максимально недействующие прогнозируемые концентрации, определенные с учетом коэффициента запаса (М. А. Пинигин и 3. П. Григоревская), составили для 1-гексена 0,085 мг/м3, для 1-гептена 0,066 мг/м3 и могут быть рекомендованы в качестве среднегодовых концентраций. Они же являются и среднегодовыми ПДК. Исходя из средних соотношений среднегодовых, среднемесячных, среднесуточных и разовых концентраций атмосферных загрязнителей (В. А. Рязанов, 1961; М. А. Пинигин и 3. П. Григоревская), а также результатов изучения рефлекторного действия, рекомендуются следующие дифференцированные по времени ПДК (см. таблицу).
Литература. Андреещева Н. Г., Пинигин М. А.— В кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. М., 1978, вып. 6, с. 75—76. Антонюженко В. А., Голова И. А., Алиева Н. Г.—
Гиг. труда, 1972, № 9, с. 19—23. Буштусва К. А,— Гиг. и сан., 1960, № 1, с. 57—61. Красовицкая М. Л. Вопросы гигиены атмосферного воздуха в районе нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. М., 1972. Методика количественной оценки канцерогенной опасности канцерогенных веществ. Информационное письмо. Разраб.: Янышева Н. Я-. Черниченко И. А., Бален-ко Н. В. Киев, 1979. Пинигин М. А.— В кн.: Методические и теоретические вопросы гигиены атмосферного воздуха. М.,1976,с. 3—10. Пинигин М. А.. Григоревская 3. П.— В кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. М., 1978, вып. 6, с. 64—68. Рязанов В. А.— Гиг. и сан., 1961, № 6, с. 6—8. Рязанов В. А.— В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1964, вып. 8, с. 5— 21.
Сидоренко Г. И., Пинигин М. А.— Там же, 1972, № 3,
с 9з_94
Поступила tl.03.il
Summary. Data on the substantiation of differentiated in time MACg for unsaturated aliphatic hydrocarbons of ethylene series Ce—C7 injthe atmosphere are presented.
УДК 614.71:547.293
Ш. Е. Токанова
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОПИОНОВОГО АЛЬДЕГИДА И ПРОПИОНОВОЙ КИСЛОТЫ КАК ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ВОЗДУХА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
Ленинградский институт усовершенствования врачей им. С. М. Кирова
Пропноновый альдегид и пропионовая кислота используются в различных отраслях химической промышленности — в органическом синтезе, производстве гербицидов и жирозаменителей..
Для оценки рефлекторного действия исследуемых веществ определены пороги их обонятельного ощущения на 30 практически здоровых людях в возрасте от 17 лет до 41 года при температуре воз-
духа 20—21 СС, относительной влажности 50—70%. Изучено 6 концентраций пропионового альдегида и пропионовой кислоты. Каждую концентрацию предъявляли испытуемым до 3 раз. Проведено более 500 определений. Экспериментальные исследования и статистическая обработка полученных результатов осуществляли по методике, разработанной Н. Г. Андреещевой. Результаты эксперимента обработаны графическим методом пробит-анализа. Зависимость концентрация — эффект выражали в виде прямых линий с углом наклона 62°. В соответствии с классификацией опасности веществ по ольфакторным реакциям (Н. Г. Анд-реещева и М. А. Пингин) данные вещества можно отнести к III классу опасности. Порог запаха (ЕС10 по графику) пропионового альдегида составил^ 0,048 мг/м3, для пропионовой кислоты — 0,078 мг/м3. Недействующие) концентрации их установлены на уровне 0,012 и 0,02 мг/м3 соответственно.
С целью изучения токсикодинамических свойств указанных веществ проведены острый санитарно-токсикологический эксперимент на 30 белых мышах и 30 белых крысах и экспериментальные исследования биологических эффектов по программе концентрация — время на 240 крысах-самцах линии Внстар и путем хронического эксперимента на 160 белых крысах линии Вистар при разной длительности непрерывной ингаляции воздуха с различной концентрацией изучаемых веществ. Кроме того, изучали мутагенность обоих веществ на Salmonella typhimurium ТА 100.
Клиническая картина острой интоксикации характеризовалась кратковременным возбуждением, которое затем сменялось вялостью, заторможенностью, у животных появлялось раздражение верхних дыхательных путей с выделениями из носовых ходов. При действии пропионового альдегида животные впадали в наркотическое состояние. У погибших животных макроскопически обнаружено полнокровие внутренних органов, микроскопически — полнокровие сосудов легких, эмфизема, а при действии пропионового альдегида — отек. В печени, селезенке и почках в, зависимости от концентрации возникали значительные и слабо выраженные расстройства кровообращения. Наблюдавшаяся клиническая картина и патоморфо-логические изменения соответствуют описанным в литературе (Ван Вэнь-янь; Ю. С. Ротенберг и соавт; Г. А. Щепетова).
В эксперименте по программе концентрация — время изучено влияние на организм 7 концентраций пропионового альдегида (1300, 500, 225, 100, 50, 10 и 4 мг/м3) и 5 концентраций пропионовой кислоты (5000, 2000, 800, 100 и 23 мг/м3). Контрольная и опытная группа включали по 12 крыс.
Действие веществ на организм оценивали по изменению массы тела животных, суммарно-пороговому показателю (СПП), активности холинэстера-зы цельной крови, количеству гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов. Наряду с этим проводили
наблюдение за общим состоянием и поведением животных. Влияние веществ оценивалось также по результатам морфологических исследований, которые проводили по окончании экспозиции.
Изучение влияния непрерывной ингаляции на организм животных показало, что при действии относительно высоких концентраций альдегида (1300, 500 мг/м3) и кислоты (5000, 2000 мг/м3) у животных появлялись кратковременное возбуждение, а затем вялость. Под влиянием остальных концентраций исследуемых веществ видимых изменений поведения и общего состояния крыс не обнаружено. Масса тела крыс на протяжении затравки существенных различий по сравнению с контролем не имела.
Нарушение функционального состояния ЦНС выразилось в повышении СПП и изменении активности холинэстеразы цельной крови. Достоверное снижение количества эритроцитов и гемоглобина в крови наступало при воздействии всех концентраций пропионового альдегида и пропионовой кислоты. Статистически достоверного изменения числа лейкоцитов не наблюдалось.
При патоморфологических исследованиях внутренних органов (легких, сердца, печени, селезенки, почек) наиболее выраженные изменения выявлены в легких (полнокровие сосудов, эмфизема). При действии относительно низких концентраций пропионовой кислоты возникали перибронхит и бронхит. В печени и почках установлены дистрофические явления.
Характер изменений нервной системы, периферической крови, гистологических данных и степень их выраженности зависели от концентраций и длительности воздействия. Необходимо отметить, что достоверные сдвиги показателей при вдыхании высоких концентраций веществ обнаруживались в более ранние сроки, чем при вдыхании относительно низких. Так, при снижении концентрации пропионового альдегида с 1300 до 4 мг/м3 время наступления достоверного повышения СПП (Ж <0,01) соответственно возрастало с 4 до 1080 ч, снижения числа эритроцитов (Р<0,01) — с 6 до 1800 ч, уменьшения количества гемоглобина — с 9 до 1800 ч, активности холинэстеразы — с 9 до 1800 ч. При изменении концентраций пропионовой кислоты в воздухе с 5000 до 23 мг/м3 время наступления достоверного повышения СПП увеличивалось с б1/г ч до 600 ч, активности холинэстеразы цельной крови — с 11 до 564 ч, снижения числа эритроцитов — с 7 до 720 ч, изменения количества гемоглобина — с 6 до 720 ч.
Графически зависимость концентрация — время для исследуемых веществ выражалась в виде прямых линий с различными углами наклона на сетке с логарифмическим масштабом, что согласуется с установленным М. А. Пинигиным (1972) выражением этой зависимости:
^ С^Со^а^Т
Возможность графического выражения зависи-
Основные токсикометрические параметры пропнонового альдегида и пропионовой кислоты при непрерывном ингаляционном
поступлении в организм
Показатель Угол наклона прямой концентрация — время, град. Коэффициент запаса Порог хронического действия, мг/ма Недействующая концентрация. мг/м1
альдегид кислота альдегид кислота альдегид кислота альдегид кислота
СПП 135 143 6 8 3 2.1 0,5 0,26
Активность холинэстеразы 134 142 7 7 8 8 1.1 1.1
Число эритроцитов 132 140 6,0 6.0 9 7 1,3 1,16
Количество гемоглобина 132 140 6.5 6,0 9 5,4 1.3 0,90
мости концентрация — время и экстраполяция прямой на срок хронического эксперимента позволила установить пороговые и недействующие концентрации по всем изученным биологическим показателям (см. таблицу).
Как видно из таблицы, недействующие концентрации исследуемых веществ по разным показателям биологического действия колебались в различных диапазонах: пропионового альдегида — от 1,3 мг/м3 (по числу эритроцитов) до 0,5 мг/м3 (по СПП), пропионовой кислоты — от 1,16 до 0,26 мг/м3 соответственно. Параллельно проведен трехмесячный хронический эксперимент с применением 3 концентраций пропионового альдегида (0,01, 0,1, 1 мг/м3) и пропионовой кислоты (0,017, 0,17, 1,7 мг/м3), начиная с недействующих по рефлекторному эффекту. Число животных в группах и показатели биологического действия были такие же, как в опыте по программе концентрация— время.
Концентрации пропионового альдегида 1 мг/м3 и пропионовой кислоты 1,7 мг/м3 обусловили достоверное повышение СПП к концу 3-го месяца затравки, остальные их концентрации не вызвали изменений по сравнению с контролем.
По итогам экспериментальных исследований недействующими концентрациями по резорбтивному эффекту можно считать 0,5 мг/м3 пропионового альдегида и 0,26 мг/м3 пропионовой кислоты, которые по этому признаку можно считать предельно допустимыми в воздухе населенных мест. Однако недействующие концентрации альдегида
(0,012 мг/м3) и кислоты (0,02 мг/м3) по рефлекторному эффекту ниже, чем по резорбтивному действию, что дает основание рекомендовать их в качестве ПДК в воздухе населенных мест.
Возможность мутагенного эффекта пропионового альдегида и пропионовой кислоты изучали при помощи теста Ames с применением штамма Salmonella typhimurium ТА 100. В результате установлено, что эти вещества не обладают мутагенной активностью.
Поскольку выбросы производства пропионовой кислоты могут содержать пары как самой кислоты, так и пропионового альдегида, проведена оценка характера комбинированного действия этих веществ с определением биологически эквивалентных концентраций при изолированном и совмест-
ном присутствии указанных веществ в воздухе на основе зависимости концентрация — время (М. А. Пинигин, 1974).
Комбинированное действие изучали на 4 смесях веществ с высокими и относительно низкими концентрациями альдегида и кислоты: смесь 1 состояла соответственно из 420 и 1400 мг/м3, смесь 2 — из 180 и 480 мг/м3, смесь 3 — из 60 и 110 мг/м3, смесь 4 — из 31 и 46 мг/м3. Концентрации выбирали на основании изученной ранее зависимости концентрация — время для каждого исследуемого вещества. Как показали результаты исследования на 72 белых крысах-самцах, при воздействии избранных смесей у животных наблюдалось повышение СПП и изменение активности холинэстеразы цельной крови, что свидетельствует о нарушении функционального состояния ЦНС. Кроме того, воздействие смеси вызывало уменьшение количества эритроцитов и гемоглобина. При этом по мере снижения концентрации веществ в смеси время наступления токсических эффектов возрастало. Так, при ингаляции смеси пропионового альдегида и пропионовой кислоты в концентрациях соответственно 420 и 1400 мг/м3 СПП возрастал уже через 12 ч, а при воздействии смеси с концентрациями соответственно 31 и 46 мг/м3 — через 240 ч. Это позволило определить изоэффективные смесям концентрации веществ при их изолированном поступлении по графикам зависимости концентрация — время и в соответствии с формулой Финнн — коэффициенты комбинированного действия пропионового альдегида и пропионовой кислоты для всех изученных смесей и по каждому показателю биологического действия.
Изменение коэффициента комбинированного действия в зависимости от времени воздействия смеси пропионового альдегида и пропионовой кислоты выражается в виде прямых на сетке с логарифмическим масштабом. Построенная на основе этих данных зависимость коэффициент комбинированного действия — время наступления эффекта позволяет прогнозировать коэффициент комбинированного действия этих веществ для хронического эксперимента (Jl. X. Гарибян). Коэффициенты комбинированного действия в зависимости от чувствительности биологического показателя различны, наименьший (по СПП) равен 1,5. В соответствии с принципом лимитирующего показателя данная
величина может использоваться для характеристики опасности комбинированного действия смеси пропионового альдегида и пропионовой кислоты.
Литература. Андреещева Н. Г.— В кн.: Методологические н теоретические вопросы гигиены атмосферного воздуха. М.. 1976. с. 70—72.
Андреещева Н. Г.— Гиг. и сан., 1977, № 8, с. 69—74.
Андреещева Н. Г., Пинигин М. А.— В кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. М., 1978, вып. 6, с. 75—76.
Ван Вэнь-янь — В кн.: Ленинградский НИИ гигиены труда и профзаболеваний. Токсикологическая лаборатория. Сборник работ. Л., 1957, вып. 6, с. 42—60.
Гарибян Л. X.— В кн.: Гигиенические аспекты охраны гкружающей среды. М., 1979, вып. 7, с. 60—62.
Пинигин М. А.— В кн.: .Материалы научных исследований по гигиене атмосферного воздуха, гигиене воды н санитарной охране водоемов. М.. 1972, ч. 1, с. 4 —14.
Пинигин М. А.— В кн.: Фармакология. Хи.миотерапев-тические средства. Токсикология. Проблемы токсикологии. М., 1974, т. 6. с. 83—120.
Ротенберг Ю. С., Клочкова С. И.. Машбиц Ф. Д. и др.— В кн.: Московская науч.-практ. конф. по проблемам
промы пленной гигиены. 24-я. Материалы. М., 1969, с. 68—70.
Щепетова Г. А,— Гиг. и сан., 1970, № 3, с. 96—98.
Поступила 05.05.81
Summary. Reflex effect thresholds for propionic aldehyde and propionic acid have been determined at 0,048 and 0.078 mg/m3, while no-effect concentration levels at 0.012 and 0.02 mg/m3, respectively. On the basis of «concentration-time» relationship, studies have been made of the continuous animal exposure to propionic aldehyde at concentrations of 1300, 500, 225, 100, 50, 10, 4 mg/m3, and to propionic acid at concentrations of 5000, 2000, 800, 100, 23 mg/m3. The data obtained from these studies permitted the author to establish the degree of toxicity and hazards caused by the test substances. The lowest no-effect concentrations in the exposure to aldehyde and acid have been calculated at 0.5 mg/m3 and 0.26 mg/m3 (respectively). However, no-effect concentrations determined by the reflex effect are lower than those by the resorptive effect; therefore MACS for propionic aldehyde and propionic acid have been determined on the level of 0.012 and 0.02 mg/m3, respectively. The combined effect produced by these substances has been studied; combined effect coefficient of 1.5 has been suggested for controlling the actual atmospheric air pollution level.
УДК 614.72:581.135.51
Л. И. Литвинова
РОЛЬ ЛЕТУЧИХ ФИТОНЦИДОВ РАСТЕНИЙ В ОЧИЩЕНИИ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ОТ НЕКОТОРЫХ ТОКСИЧНЫХ ВЫБРОСОВ ПРЕДПРИЯТИЙ И АВТОТРАНСПОРТА
Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
В условиях все возрастающего промышленного производства и постоянного увеличения нагрузки на окружающую среду защита воздушного бассейна от загрязнения становится одной из важных народнохозяйственных проблем. Одним из ее аспектов является использование биологических свойств растительности в осаждении пыли, поглощении и нейтрализации токсичных газов.
Данные литературы и результаты собственных исследований (В. Ф. Сидоренко и соавт.; Г. М. Иль-кун; Е. С. Лахно и соавт.) подтверждают, что специальное озеленение санитарно-защитных зон (СЗЗ) промышленных предприятий и автотранспортных магистралей обеспечивает значительное снижение концентрации таких токсичных газов, как окись углерода (СО), сернистый газ (502), окись азота (N0) и др.
Способность растении очищать воздух от пыли и газов зависит от многих факторов: породного состава и полноты древостоев, ширины полос, формы и ажурности крон, наличия подроста и подлеска и др. При выборе породного состава учитывается избирательная способность различной дре-весно-кустарниковой растительности к усвоению вредных примесей и ее устойчивость. Большинство существующих рекомендаций по подбору видов растений для озеленения СЗЗ промышленных предприятий и придорожных территорий основаны в основном на газоустойчивости растений к определенным химическим загрязнителям атмосферы.
В последние годы в проблеме охраны окружающей среды все больше внимания уделяется фитонцидам растений. Лиственные и хвойные деревья выделяют в атмосферу огромное количество летучих фитонцидов — несколько килограммов за сутки на площади леса 1 га.
Что же происходит с летучими выделениями растений в биосфере? По этому поводу имеется несколько гипотез. Так, Went считает, что летучие выделения растений, в частности терпены, попадая в атмосферу, постепенно окисляются под воздействием УФ-излучения солнца. А. М. Гродзинский предполагает, что фитонциды растений очищают воздушный океан от загрязнений, осаждая, окисляя или нейтрализуя промышленные и автотранспортные выбросы.
Изучение химического состава летучих выделений растений сопряжено со значительными методическими трудностями, в связи с чем в литературе имеется незначительное число сообщений на на эту тему. Установлено, что количество летучих органических веществ растений изменяется в течение вегетационного периода, имеет суточную динамику, зависит от освещенности и климатических факторов (Г. И. Перышкина и соавт.).
Разработанный нами способ улавливания и накопления летучих фитоорганических соединений в лабораторных и натурных условиях и последующий масс-спектрометрический и химический анализ позволили определить качественный состав
