CC BY
9УДК 614.7:632.95
Биологическое действие и гигиеническое значение малых концентраций омайта в атмосферном воздухе
Муминова С.С.
НИИ санитарии, гигиены и профзаболеваний Министерства здравоохранения Республики Узбекистан, г. Ташкент
На основе изучения рефлекторного и ре-зорбтивного действия установлены недействующая максимальная разовая предельно допустимая концентрация омайта в атмосферном воздухе на уровне 0,05 мг/м3, класс опасности - 4; среднегодовая предельно
допустимая концентрация на уровне 0,01 мг/м3, класс опасности - 3.
Ключевые слова: омайт, атмосферный воздух рефлекторное и резорбтивное действие, ингаляционное воздействие.
Введение. Одним из актуальных вопросов современности по охране окружающей среды является борьба с загрязнением различными химическими веществами, в частности пестицидами. Среди химических веществ, используемых в сель-
ском хозяйстве Узбекистана в последнее десятилетие, немалое место занимают акарициды. Одним из представителей этой группы является омайт - эффективный препарат, используемый для борьбы с растительноядными клещами пло-
довых культур и хлопчатника [7, 8]. Имеющиеся в литературе сведения о токсичности омайта, в основном, касаются воздействия больших его концентраций на организм экспериментальных животных. К настоящему времени для омайта определены безопасные уровни его содержания в воде, почве и воздухе рабочей зоны, но отсутствует гигиенический норматив его содержания в атмосферном воздухе населенных мест, что и предопределило цель настоящих исследований.
Материалы и методы исследования. Объектом исследования служил образец 2-(4-трет-Бутилфенокси) циклогексил-2-пропилсульфит (омайт). Исследования по изучению характера биологического действия малых концентраций препарата на организм человека и экспериментальных животных проводились в соответствии с «Методическими указаниями по обоснованию предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» [4]. Изучение влияния омайта на обонятельный анализатор проведен на добровольцах согласно методике Н.Г. Андреещевой [1]. В исследованиях 7 концентраций омайта в диапазоне от 1,25 до 0,06 мг/м3 принимали участие 24 лица обоего пола (без заболеваний органов дыхания). Контроль за содержанием омайта в нюхательном цилиндре осуществлен газохроматогра-фическим методом, чувствительность которого составляла 0,01 мг/м3. Аналитическая обработка полученных данных проведена методом наименьших квадратов [11].
Резорбтивное действие малых концентраций омайта на организм животных изучено в условиях хронического эксперимента при круглосуточной 4-х месячной ингаляции. В эксперименте использованы нелинейные белые крысы-самцы с исходной массой тела 100-130 граммов. Животные были разделены на 4 группы (по 42 особи в каждой): 1-я группа испытывала воздействие омайта в концентрации на уровне ПДК в воздухе рабочей зоны (0,5 мг/м3); 2-я группа - в концентрации на один порядок ниже ПДК в воздухе рабочей зоны (0,05 мг/м3); 3-я группа испытывала воздействие препарата в 5 раз ниже предыдущей концентрации - (0,01 мг/м3); 4-я группа - контроль.
В качестве тестов, отражающих общее состояние организма экспериментальных животных, использованы такие интегральные показатели, как общее состояние, поведение и динамика массы тела. Воздействие на нервную систему определено по способности суммации подпороговых импульсов (СПП) [9], а также по активности фермента холинэстеразы цельной крови [6]. В качестве показателей нарушения функции печени изучен ферментный состав аминотрансферазы (АЛТ, АСТ) [5] и щелочной фосфатазы сыворотки крови [12]. Окислительно-восстановительные процессы в организме оценены по активности фермента каталазы [2]. Уровень естественной
защиты организма животных оценен по содержанию лизоцима в сыворотке крови [3]. Морфологический состав периферической крови определен по содержанию гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов с помощью прибора «Пикоскаль». Гонадотоксическое действие препарата на организм экспериментальных животных оценено по изменению времени подвижности, осмотической и кислотной резистентности сперматозоидов [10].
Результаты и обсуждение. При изучении рефлекторного действия омайта установлено, что при предъявлении 24-м испытуемым препарат в концентрации 1,25 мг/м3 были получены положительные ответы в 100% случаев. При постепенном уменьшении воздействующих концентраций омайта процент положительных ответов снижался (табл.).
Стандартизованные проценты положительных ответов волонтеров (по отношению к сумме предъявлений, в зависимости от концентрации вещества) проанализированы на стандартной пробитной сетке, которые были использованы для построения зависимости Lg.концентрация-эффект на стандартизированной логарифмически вероятной (пробитной) сетке с вычислением ЕС16, ЕС50 и ЕС 84. Определено, что для омайта ЕС16 равнялось 0,1 мг/м3. Угол наклона прямой зависимости вероятности обнаружения запаха от величины воздействующей концентрации вещества составил 39°С, что позволяет отнести препарат к 4 классу опасности с коэффициентом запаса 1,9. Поделив полученную пороговую концентрацию на соответствующий коэффициент запаса, определена величина недействующей концентрации омайта в атмосферном воздухе, которая оказалась на уровне - 0,05 мг/м3.
Анализ данных, полученных при проведении хронического эксперимента, позволил установить статистически значимые отклонения функциональных показателей, имеющих явную зависимость концентрация-эффект по сравнению с контролем. В частности, поступление препарата на уровне 0,5 и 0,05 мг/м3 вызывала функциональные изменения у экспериментальных животных, причем у крыс 1-й группы сдвиги изученных показателей были наиболее глубокими, длительными и носили волнообразный характер. Так, у животных 1-й группы по сравнению с контрольной на 30-й день эксперимента наблюдалось статистически достоверное снижение активности холинэсте-разы в крови (296,2±34,69 против 410,82±33,41 мкг. мл/мин, Р<0,05), активности лизоцима в сыворотке крови (34,83±4,96 против 49,16±2,99%, Р<0,05), а также достоверное увеличение щелочной фосфатазы в сыворотке крови (1,01 ±0,04 против 0,88±0,04 моль ч/л, Р<0,05). На 45-й день отмечено достоверное увеличение СПП (8,50±0,53 против 7,33±0,35 имп/с). По мере увеличения времени воздействия препарата и нарастания токсического эффекта на протяжении 3-го и 4-го месяцев
МАРТ - АПРЕЛЬ 2011
Таблица
Процент положительных ответов волонтеров по отношению ко всей сумме предъявлений в зависимости от концентраций омайта
№ п/п Концентрация, мг/м3 Количество ответов/общее число предъявлений Процент положительных ответов
в результате исследования стандартизованный теоретический
1 1. 1,25 203/203 100 100 106,76
1 2. 0,80 204/190 93,50 93,0 90,70
1 3. 0,50 201/169 84,0 82,80 74,64
1 4. 0,30 204/130 63,70 60,86 56,97
1 5. 0,18 202/91 45,0 40,65 39,31
1 6. 0,12 204/41 20,0 13,62 24,85
1 7. 0,06 200/22 11,0 3,90 0,76
8. Чистый воздух 80/6 7,50 - _-_1
эксперимента вновь наблюдались достоверные изменения большинства изученных показателей. Так, на 90-й день эксперимента наблюдалось достоверное увеличение показателей СПП, щелочной фосфатазы, снижение лизоцима в сыворотке крови, холинэстеразы в цельной крови, каталаз-ного числа в крови (Р<0,05-0,001), которые сохранялись до конца эксперимента; на 105-й день отмечено снижение эритроцитов, гемоглобина и увеличение лейкоцитов (Р<0,05-0,01); к концу 120-го дня исследования наблюдалось достоверное увеличение АЛТ и АСТ в сыворотке крови (Р<0,05). Таким образом, выявлено, что с увеличением срока воздействия омайта изменения показателей у животных 1-й группы носили более выраженный характер.
У крыс 2-й группы в концентрации 0,05 мг/м3 биологический эффект наступал значительно позже, сдвиги изученных показателей были менее выраженными по сравнению с животными 1-ой группы и носили непостоянный характер. При сравнительном анализе показателей животных 2-ой и 4-ой групп выявлено, что на 60-й день опыта наблюдалось снижение активности холинэстеразы (287,79±34,78 против 401,88±26,04 мкг. мл/мин) и увеличение щелочной фосфатазы (0,97±0,03 против 0,84±0,04 м. моль ч/л); на 120-й день отмечено увеличение АЛТ и АСТ в сыворотке крови (Р<0,05).
У животных, подвергавшихся круглосуточному воздействию омайта на уровне 0,01 мг/м3 (3 группа) на протяжении 4-х месячного эксперимента, по всем изученным показателям каких-либо статистически достоверных отклонений по сравнению с аналогичными данными контрольной группы не обнаружено.
Гистологические изменения внутренних органов подопытных животных 1 и 2 групп были сопряжены со всеми вышеуказанными отклонениями.
При изучении гонадотоксического действия омайта установлено, что препарат в концентрации 0,5 мг/м3 оказался действующим и вызывал статистически достоверные изменения в показателях окислительной резистентности и времени движения сперматозоидов (Р<0,01), а также увеличение общей эмбриональной смертности (Р<0,05), до- и постимплантационная гибель плодов (Р<0,05).
Таким образом, омайт в концентрации 0,5 мг/м3 в условиях хронического круглосуточного ингаляционного эксперимента оказался действующим, что проявлялось в нарушениях со стороны функционального состояния ЦНС и печени; в снижении неспецифической резистентности организма, изменении картины морфологического состава периферической крови, а также функционального состояния сперматозоидов и оплодотворяющей способности крыс-самцов.
Выводы
1. Пороговая концентрация при рефлекторном действии (ЕС16) для омайта составляет 0,1 мг/м3. Угол наклона кривых Lg.концентрация-эффект -39°, коэффициент запаса - 1,9. Максимально разовая ПДК омайта в атмосферном воздухе установлена на уровне 0,05 мг/м3.
2. В условиях хронического круглосуточного ингаляционного воздействия омайта в концентрации на уровне 0,5 мг/м3 патогенетически значимыми являются общетоксический, гонадотокси-ческий и иммунологический эффекты.
3 Концентрация омайта на уровне 0,05 мг/м3 явилась пороговой и вызвала изменения лишь некоторых изученных общетоксических показателей.
4. Величина среднегодовой ПДК омайта в атмосферном воздухе населенных мест составляет 0,01 мг/м3, класс опасности - 3.
С
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Андреещева Н.Г. Анализ материалов по определению порога запаха веществ при обосновании их максимально разовых ПДК в атмосферном воздухе и вероятностная оценка их методом пробит анализа. // Гигиена и санитария.-1977.-№8.- С. 69-74.
2. Бах И.А.Определение активности каталазы, биохимические методы исследований в клинике. - Саратов, 1968. - С. 220-222.
3. Дорофейчук В.Г. Определение активности лизоцима нефелометри-ческим методом //Лабораторное дело. - 1968.- №1.- С. 28-30.
4. Искандарова Ш.Т. Методические указания по обоснованию предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. - Ташкент, 1995. - 63 с.
5. Колб В.Г., Камышников В.С. Колориметрический динитрофенилги-дразиновый метод исследования активности аминотрансфераз в сыворотке крови (по Рейтману, Френкелю, 1957) //Справочник по клинической химии. - Минск: «Беларусь», 1982. - С. 110-115.
6. Кривоглаз Б.А. Определение активности холинэстеразы в крови
по Хестрина //Клиника и лечение интоксикации ядохимикатами. Ленинград: Медицина, 1965. - С. 184-186.
7. Мартыненко В.М., Промоненков В.К., Кукаленко С.С. и др. Пестициды: Справочник. М.: Агропромиздат,1992. - С. 106.
8. Омайт. Специальный акарицид для борьбы с растительноядными клещами. Фирма «Юнироял Кэмикал Ко». - 01-774-0032-0.12.2000.
9. Павленко С.М. Применение метода суммационно-порогового показателя в токсикологическом эксперименте на белых крысах //Санитарно-токсикологические методы исследования в гигиене. -М., 1975. - С. 57.
10. Саноцкий И.В., Фоменко В.И. Отдаленные последствия влияния химических соединений на организм. - М.: Медицина, 1979. - 232 с.
11. Тепикина Л.А. Об аналитическом подходе к оценке порога запаха химических веществ./ Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. - М.: ИОКГ им. А.Н. Сысина. 1976. - вып.3.- С. 30-35.
12. Яхнина Х.Н. Определение активности щелочной фосфатазы //Лабораторное дело, 1962. - №10. - С. 19-21.
Muminova S.S.
Biological impact and hygienic significance of omite low concentrations in the ambient air
Research Institute of Sanitary, Hygiene and Occupational Diseases, Ministry of Health of the Uzbekistan Republic, Тashkent
Basing on the investigation of reflex and absorptive action, no-effect maximum single and maximum allowable concentration of omite was established in the ambient air at a level of 0.05 mg/m3 , hazard class 4, ; average annual maximum allowable concentration at a level of 0.01 mg/m3, hazard class 3.
Материал поступил в редакцию 10.03.2010 г.
