CC BY
12
Гигиенисты и санитарные врачи по примеру медиков города Волжского должны активно включиться в образцовое обслуживание тружеников Большой Химии и всего населения по санитарному обеспечению условий их труда и быта. Всесоюзное гигиеническое общество и его отделения должны всеми средствами содействовать дальнейшему развитию химии и решению возникающих при этом задач гигиенической науки и санитарной практики.
Поступила 23/ХП 1963 г.
УДК 613.63 : 678
ДЕЙСТВИЕ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ГЕКСАМЕТИЛЕНДИАМИНА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Аспирант А. Е. Кулаков Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Гексаметилендиамин (ГМД) применяется в промышленности главным образом как промежуточный продукт в производстве солей АГ или СГ (адипинат и себацинат ГМД), из которых методом поликонденсации получают полиамидную смолу нейлон, служащую материалом для изготовления одноименного синтетического волокна и различных пластмассовых изделий. В качестве промежуточного продукта ГМД используют также в производстве полиуретанов, из которых получают специальный каучук и пластмассовые изделия. В производстве эпоксидных смол и некоторых красок ГМД играет роль отвердителя. Его используют также в производстве химического пеногасителя.
В воздухе цехов ГМД обнаруживается в значительных концентрациях (А. П. Мартынова и др.). Литературных данных о загрязнении ГМД атмосферного воздуха нам не удалось найти.
ГМД — H2N(CH2)6NH2 —■ кристаллическое вещество, имеющее тяжелый неприятный запах. Температура плавления 42°, кипения — 204—205°, застывания — не ниже 38,5°. ГМД является сильным органическим основанием, очень хорошо растворяется в воде, хорошо — в спиртах и во многих других органических растворителях. Вещество обладает высокой летучестью, особенно в расплавленном виде, жадно поглощает СО из воздуха и водяные пары, образуя карбонат. При длительном хранении на открытом воздухе ГМД окисляется кислородом воздуха и темнеет.
По химической структуре ГМД близок к таким ядам, как путрес-цин и кадаверин, образующимся при гниении белков. Литература по токсикологии рассматриваемого соединения немногочисленна и относится в основном к изучению действия его больших концентраций. Из опубликованных данных следует, что ГМД обладает общим резорбтивным действием, сопровождающимся нарушением проницаемости мелких кровеносных сосудов, понижением артериального давления, изменением морфологии крови, дистрофическими и дегенеративными сдвигами во внутренних органах (печени, легких, почках, селезенке, головном мозгу и др.). Кроме того, ГМД оказывает угнетающее действие на центральную нервную систему. При его нанесении на кожу (даже в небольших концентрациях) появляются сухие и влажные некрозы (Curtis и Clemm; Ceresa и Blasiis; А. П. Мартынова).
При вдыхании ГМД вызывает сильные головные боли (С. И. Вольф-кович с соавторами). В малых концентрациях это вещество может сенсибилизировать организм чувствительных людей и вызвать дерма-
Таблица 1
Пороги обонятельного ощущения гексаметилендиамина
Число
Концентрация ГМД (в мг/м')
исследо-
ванных минималь- максималь-
ная ощу- ная неощу-
тимая тимая
5 0,0074 0,0041
12 0,0041 0,0032
2 0,0032 0,0027
Таблица 2
Пороги действия гексаметилендиамина на световую чувствительность глаза при вдыхании
титы и экземы (Duvernevil и Buisson, Ф. П. Одинцова, Л. П. Цир-кунов).
Мы наблюдали 4 случая указанного выше действия ГМД у лиц, имевших непродолжительный контакт с ГМД. Таким же действием обладают некоторые изделия из нейлона (П. М. Леоненко).
В основе механизма токсического действия ГМД лежит способность моно- и диаминов освобождать связанный гистамин, а возможно, и другие биологически активные вещества (Patón).
Содержание ГМД в воздухе определяли методом, основанным на реакции исследуемого соединения с динитрохлорбензолом (предложен В. И. Кузнецовым, 3. М. Пиме-новой и А. П. Мартыновой в 1957 г.). Чувствительность метода 0,0025 мг в 1 мл раствора. Аммиак не мешает до 5 мг. Этот метод, пригодный для производственных помещений, модифицирован под руководством Н. Г. Полежаева; его чувствительность была увеличена путем изменения соотношения реактивов и способа поглощения. Чувствительность модифицированного метода 0,0003 мг в пробе (10 мл). Аммиак в количестве 0,5 мг вызывает желтое окрашивание, соответствующее 0,0003 мг ГМД.
Обоснование максимальной разовой предельно допустимой концентрации ГМД начали с определения порога обонятельного ощущения по методике, рекомендованной Комитетом по санитарной охране
атмосферного воздуха (В. А. Рязанов, К. А. Буштуева, Ю. В. Новиков). На 19 практически здоровых лицах изучено действие 5 концентраций: 0,011, 0,0074, 0,0041, 0,0032 и 0,0027 мг/м3. Концентрации 0,011 и 0,0074 мг/м3 ощущали все исследованные. Поставлено 273 наблюдения.
Таким образом, порогом ощущения для наиболее чувствительных лиц оказалась концентрация 0,0032 мг/м3, а концентрация 0,0027 мг/м3 была подпороговой (табл. 1).
Для изучения рефлекторного действия на функциональное состояние центральной нервной системы пороговых и подпороговых концентраций ГМД по запаху мы применили метод определения световой чувствительности глаза в условиях адаптации к темноте. Наблюдения проводили по общепринятой методике на адаптометре «АДМ» с привлечением 3 исследуемых в возрасте 22—26 лет. Каждую концентрацию изучали 3 дня по 1 разу в день в одни и те же часы, затем данные подвергали вариационной статистической обработке для выявления достоверности полученных изменений. Проведено 46 наблюдений.
Как видно из табл. 2, порог изменения световой чувствительности глаза у наиболее чувствительных лиц находится на уровне 0,0027 мг/м3. Изучение рефлекторного действия малых концентраций ГМД на функциональное состояние центральной нервной системы в проведенных нами исследованиях показало, что минимальная действующая концентрация на световую чувствительность глаза у 2 исследованных находится ниже порога запаха у наиболее чувствительных лиц, а у одного — на уровне порога для большинства наблюдаемых.
Концентрация ГМД (в мг/м')
Исследуемый порог обонятельного ощущения минимальная действующая максимальная недействующая
н. т. н. в. С. А. 0,0041 0,0041 0,0041 0,0041 0,0027 0,0027 0,0032 0,0017 0,0017
Далее изучали действие субсенсорных концентраций на электрическую активность головного мозга при усилении венного а-ритма мелькающим
(10
по
юо
90
во
70
1-
I
I
I
/ г 3 4 5 6 7 в 9 Ю // 12
Рис. 1. Изменение энергии биотоков головного мозга при действии различных концентраций ГМД у исследуемой Т. В. Левое полушарие.
По оси абсцисс — время наблюдения (в минутах); по оси ординат — энергия потенциалов (в %)•
1 — чистый воздух; 2 — концентрация
0,0011 мг/м3; 3 — концентрация 0,0017 мг/м3\ 4 — концентрация 0,0027 мг/м3.
ГМД
собст-
светом. В гигиенических исследованиях указанный метод впервые применен А. Д. Семененко с соавторами.
Исследуемый находился в слабо освещенной (1,5 лк) электроэнцефалографической камере. Перед его глазами на расстоянии 0,7—2 м помещали импульсную лампу фотостимулятора, которая включалась каждую минуту на протяжении 20 сек., причем интенсивность света менялась через каждые 5 сек. Частота мелькания света импульсной лампы была близка к частоте а-ритма исследуемого. В промежутках между включениями мелькающего света для поддержания общего тонуса он делал разминку в течение 25—20 сек. (движение в кресле), а затем на 10 сек. отзву-когенератора включался звук, частота которого менялась от 200 до 2000 гц. Все время исследуемый внимательно следил за изменением интенсивности вспышек света и высоты звука, которые он отмечал условным количеством слабых нажимов на пьезодатчик, находящийся у него в руке.
С помощью зеркала экспериментатор имел возможность видеть наблюдаемого через окно камеры. Наблюдение продолжалось 13—14 мин. Во время чего регистрировали ЭЭГ и параллельно для каждого отведения на отдельных каналах регистрировали каждые 5 сек. интегрированную энергию потенциалов мозга с помощью многоканального интегратора. На отдельном канале регистрировали также импульсы пьезодатчика, по которым экспериментатор следил за ответами исследуемого на изменения светового и звукового раздражителя. Анализировали отрезок ЭЭГ, полученный за время включения импульсной лампы. К основным наблюдениям приступали после тренировок исследуемого, во время которых мы получали синхронную и хорошо выраженную амплитуду а-ритма. Физиологическая разница при общем подсчете была незначительная. В цилиндр, из которого дышал исследуемый, непрерывно подавался чистый воздух. Указанный фон сохранялся на всем протяжении исследования.
/20
НО
юо
90
80
70
I \
\
/ г з 4 г е 7 в я ю н а
Рис. 2. Изменение энергии биотоков головного мозга при действии различных концентраций ГМД у исследуемой Т. В. Правое полушарие. Обозначения те же. что на рис. 1.
После получения данных на чистый воздух изучали действие малых концентраций ГМД. Газовую смесь в заданной концентрации подключали к чистому воздуху на 4-й минуте и через 6 мин. отключали. Все переключения подачи газовой смеси осуществляли в другом помещении незаметно для исследуемого. Данные, полученные при вдыхании чистого воздуха и газовой смеси, сравнивали в относительных единицах и подвергали вариационной статистической обработке. Исследование проводили на 16-канальном электроэнцефалографе фирмы «Галилео». Запись производили с обоих полушарий при уни(би)полярных отведениях, статистической же обработке подвергали данные, полученные при затылочно-височных отведениях. В 64 проведенных наблюдениях приняло участие 4 исследуемых.
Было изучено 3 концентрации ГМД: 0,0027, 0,0017 и 0,0011 мг/м3. Концентрация 0,0027 мг/м3 вызвала уменьшение энергии потенциалов головного мозга у всех 4 исследуемых. У исследуемой Т. В. уменьшение энергии биотоков мозга отмечено в обоих полушариях, однако наибольшие статистически достоверные изменения наблюдались в левом полушарии. У остальных исследуемых достоверные изменения отмечены только в одном полушарии.
Концентрация 0,0017 мг/м3 вызвала уменьшение энергии потенциалов мозга только у 3 исследуемых, причем у упоминавшейся выше Т. В. отмечены достоверные изменения также в обоих полушариях. В целом уменьшение энергии потенциалов головного мозга при концентрации 0,0017 мг/м3 менее выражено, чем при концентрации 0,0027 мг/м3. Концентрация 0,0011 мг/м3 не вызвала достоверных изменений электрической активности головного мозга ни у одного исследуемого, хотя у Т. В. и С. А. выявлена тенденция к уменьшению энергии биотоков в правых полушариях головного мозга на 7—9-й минуте опыта, однако различия не достигают статистически достоверной величины. В качестве примера приводим изменение энергии потенциалов головного мозга у исследуемой Т. В. при действии изучаемых концентраций ГМД (рис. 1,2).
Как видно из табл. 3, порог изменения электрической активности головного мозга у наиболее чувствительных лиц находится на уровне 0,0017 мг/м3.
На основании данных электроэнцефалографии мы рекомендуем максимальную разовую предельно допустимую концентрацию ГМД в атмосферном воздухе на уровне 0,001 мг/м3.
В проведенных исследованиях мы смогли установить, что малые концентрации ГМД вызывают неодинаковые изменения электрической активности в разных полушариях головного мозга даже у одного и того же исследуемого. Как видно из рис. 1 и 2, концентрация 0,0027 мг/м3 вызвала наибольшее уменьшение энергии потенциалов в левом полушарии головного мозга, а концентрация 0,0017 мг/м3 — в правом полушарии. Неодинаковое действие малых концентраций ГМД на электрическую активность полушарий головного мозга отмечено также и у других наблюдаемых. В литературе имеются указания на наличие преходящей межполушарной асимметрии у некоторых здоровых лиц в нормальных условиях (Е. А. Жирмунская).
Мы исследовали загрязнение ГМД атмосферного воздуха вокруг производства соли АГ. В выбросах производства, кроме ГМД, выявлены
Таблица 3
Пороги действия гексаметилендиамина на электрическую активность головного мозга при вдыхании
Концентрация ГМД (в мг/м')
Исследуемый порог обонятельного ощущения минимальная действующая максимальная недействующая
Р. с. 0,0041 0,0027 0,0017
М. Е. 0,0041 0,0017 0,0011
С. А. 0,0041 0,0017 0,0011
Г. В. 0,0041 0,0017 0,0011
также аммиак и другие соединения. Поскольку аммиак в больших концентрациях мешает определению ГМД, мы также проводили определение аммиака, который учитывали при определении концентрации ГМД. Отбор проб был начат на расстоянии 300 м с подветренной стороны от производства, так как на более близком расстоянии явно ощущается запах ГМД.
Таблица 4
Загрязнение атмосферного воздуха гексаметиленднамином вокруг производства соли АГ
Расстоя- Число Число положи- Пределы колебаний концентрации Средние Распределение концентраций (в мг/м3)
ние от источника проб тельных проб концентрации до 0.01 0,01 — 0.006 0,005— 0,002 0,001
300 500 24 56 15 1 0,012—0,001 0,0041 1 3 7 4
Как видно из табл. 4, атмосферный воздух вокруг производства на расстоянии 300 м загрязнен ГМД в концентрациях, превышающих в несколько раз предлагаемую максимальную разовую предельно допустимую. На расстоянии 500 м концентрация ГМД резко уменьшается. Только в одной из 56 отобранных проб на этом расстоянии обнаружен ГМД (0,001 мг/м3).
Поскольку от производства соли АГ в атмосферный воздух поступают и другие химические соединения, вопрос о минимальной ширине санитарно-защитной зоны может быть решен только на основе гигиенической оценки всего комплекса химических веществ, выбрасываемых в атмосферу данным производством.
Выводы
1. Порог обонятельного ощущения ГМД для наиболее чувствительных лиц находится на уровне 0,0032 мг/м3. Концентрация 0,0027 мг/м3 является неощутимой.
2. Порог рефлекторного действия ГМД на световую чувствительность глаза равен 0,0027 мг/м3. Концентрация 0,0017 мг/м3 не вызвала достоверных изменений.
3. Порог рефлекторного действия ГМД на электрическую активность головного мозга соответствует 0,0017 мг/м3. Концентрация 0,0011 мг/м3 является подпороговой.
4. На основании полученных данных в качестве максимальной разовой предельно допустимой концентрации предложена концентрация ГМД на уровне 0,001 мг/м3.
ЛИТЕРАТУРА
Вольфкович С. И., Роговин 3. А., Руденко Ю. П. и др. Общая химическая технология. М., 1959, т. 2, стр. 542; 642; 684,—Ж и р м у н с к а я Е. А. Электрическая активность мозга в норме, при гипертонической болезни и мозговом инсульте. М., 1963, стр. 49.—Кузнецов В. И., Пименова 3. М., Мартынова А. П. В кн.: Определение вредных веществ в воздухе. М., 1957, стр. 164.—Л е о н е н-ко П. М .Здрэвоохр. Белоруссии, 1962, № 5, стр. 41.—Мартынова А. П. Гиг. труда, 1957, № 4, стр. 23.—Одинцова Ф. П. В кн.: Вопросы гигиены труда, проф-патологии, промышленной токсикологии и санитарной химии. Горький, 1961, стр. 55.— Рязанов В. А., Б у ш т у е в а К. А., Новиков Ю. В. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1957, в. 3, стр. 117.—С е м е и е н-ко А. Д., Балашев Б. Н., Арзамасцев Е. В. и др. В кн.: Всесоюзн. научная
конференция по вопросам гигиены воды и санитарной охраны водоемов. (Тезисы докл.) М., 1963, стр. 33.—Солонина В. Ж. русск. физ.-хим. о-ва, 1896, т. 28, в. 6, стр. 556.—Ц и р к у н о в Л. П. В кн.: Гигиена и физиология труда, производственная токсикология, клиника профессиональных заболеваний. Киев, 1963, стр. 106.—Сеге-s а С., В 1 a s i i s М., Med. d. Lavoro, 1950, v. 41, p. 78.—D ruckrey H., Schmahl D., Z. Naturforsch., 1952, Bd. 7, S. 353,—D u v e r n e v i 1 G., Buisson G., Arch. Mai. prof., 1952, v. 13, p. 389,—Pa ton W., Pharmacol. Rev., 1957, v. 9, p. 269.
Поступила 19/XII 1963 r.
THE EFFECT OF SMALL CONCENTRATIONS OF H EXAM ETHYLENE-DIAMINE
ON MAN
A. E. Kulakov, Aspirant
The work was aimed at experimental substantation of a single maximum permissible concentration of hexamethylenediamine (HMD) in the atmospheric air. Investigations were performed in practically healthy persons, involving the following tests; determination of HMD threshold of olfaction, determination threshold effect of HMD on the photosensitivity of the eye under conditions of dark adaptation, determination of the threshold effect of HMD on the cerebral biocurrents by the method of intensifying the alfa-rythm by means of flickering light. The olfactory threshold for the most sensitive persons amounted to 0.0032 mg/m3, the threshold effect on the eyes photosensitivity was at a level of 0.0027 mg/m3, the threshold effect on the cerebral biocurrents was 0.0017 mg/m3; a concentration of 0.0011 mg/m' proved to be ineffective in the most sensitive test. The single maximum permissiule concentration is suggested at a level of 0.001 mg/m'.
An investigation of the atmospheric air in the vicinity of an AG salt production plant showed that HMD in concentrations up to 0.001 mg/m3 could be detected in the air to a distance of 500 m from the site of discharge.
УДК 628.18
РОЛЬ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ПРЕИМУЩЕСТВА РАЙОННЫХ СИСТЕМ ОБЩЕСТВЕННОГО
ВОДОСНАБЖЕНИЯ 1
Член-корр. АМН СССР проф. С. Н. Черкинский, инж. В. И. Филиппов
I Московский ордена Ленина медицинский институт им. И. М. Сеченова и Институт Гипрокоммунводоканалпроект
Не вызывает сомнения, что удовлетворять потребности населенных мест в воде наиболее целесообразно централизованными системами водоснабжения, причем все более определяется тенденция к развитию групповых, объединенных или, как мы называем, районных систем водоснабжения. Это утверждение верно, несмотря на то что во многих странах значительная часть населения еще вынуждена пользоваться колодезным водоснабжением, особенно в сельских местностях. Можно отметить ряд природных, технико-экономических и социальных условий, служащих предпосылкой к более частому использованию приемов и методов проектирования, строительства и эксплуатации районных систем водоснабжения. К ним относятся следующие факторы: 1) неравномерное географическое распространение водных ресурсов и недостаточность водных ресурсов во многих районах; 2) наличие во многих странах районов с чрезмерно минерализованными водами, вследствие чего возникли условия относительной недостаточности водных ресурсов;
1 По докладу авторов на Межрегиональном семинаре по вопросам обществен-
ного водоснабжения, организованного Всемирной Организацией Здравбохранения
(Варна, июнь 1963 г.).
