CC BY
7
УДК 614.72:632.9»
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ БУТИФОСА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
С. Ю. Мухамедова
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва и кафедра коммунальной гигиены Ташкентского медицинского института
Перед уборкой хлопка машинами обычно производят дефолиацию (освобождение куста от листьев) или десикацию (высушивание куста). Для этого применяют ряд химических препаратов, к числу которых относится фосфорорганическое вещество бутифос, используемый как дефолиант, а также и как десикант, но в другой дозировке и в другие календарные сроки. Действующим началом бутифоса является сера.
Бутифос — жидкость светло-коричневого цвета с резким специфическим неприятным раздражающим запахом, его молекулярный вес 314,29, температура кипения 174—180°, он нерастворим в воде, хорошо растворяется в органических растворителях.
Атмосферный воздух загрязняется бутифосом в основном в процессе применения его на полях, а также и от предприятий, производящих это вещество.
Количество жидкости масляного раствора бутифоса при авиационном опрыскивании нормально развитого хлопчатника составляет 20—30 л на гектар. По данным Н. И. Сметанина и Р. И. Даниловой, на обрабатываемых полях хлопчатника неприятный запах удерживается до 4—7 дней и распространяется от источника на расстоянии до 0,3—1 км. Концентрация бутифоса в атмосферном воздухе над полем в 1-й день после обработки хлопчатника с самолета находится в пределах 1—5 мг/м3, на 3-й день содержание дефолианта уменьшается до 0,17 мг/м3. В литературе нет данных о загрязнении атмосферного воздуха бутифосом вокруг предприятий, где его изготовляют.
Бутифос способен проникать в организм через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт и кожу, даже неповрежденную. На коже он вызывает эрозии с последующим шелушением, при попадании в глаза вызывает раздражение. Биологическое действие малых концентраций вещества на организм человека и животных ранее не изучалось.
Методика определения микроконцентраций фосфорорганических соединений разработана Saliman. Под руководством М. В. Алексеевой В. Б. Данилов несколько видоизменил и использовал ее для исследований малых концентраций карбофоса. Нами применен несколько видоизмененный метод В. Б. Данилова, основанный на кислотном разложении бутифоса азотной и серной кислотой в присутствии перманганата калия и дальнейшем изучении по синему фосфорномолибденовому гетерокомп-лексу. Чувствительность метода при колориметрическом определении 0,1 мкг фосфора в анализируемом объеме.
При выявлении биологического действия бутифоса мы установили порог обонятельного ощущения у 22 человек (В. А. Рязанов и соавторы). Исследовали 8 концентраций вещества в пределах 0,042—-0,193 мг/м3; общее число определений запаха составило 735. Минимально ощутимая (пороговая) концентрация бутифоса у различных лиц колебалась от 0,052 до 0,093 мг/м3. Для наиболее чувствительных лиц минимально ощутимой оказалась концентрация 0,052 мг/м3, а максимально неощутимой — 0,042 мг/м3.
В качестве наиболее чувствительного теста при изучении низких порогов действия веществ мы прибегли к определению порога электри-
ческой активности головного мозга с использованием метода выработки условного электрокортикального рефлекса (К- А. Буштуева и соавторы). Наблюдения проведены с помощью электроэнцефалографа «Орион-Будапешт».
Электрическую активность мозга регистрировали у 5 здоровых с хорошо выраженным а-ритмом. В процессе исследования произвели двух-канальную запись биото-
< о
ков мозга по биполярно-му способу. При этом ^ электроды накладывали | симметрично на правую и ^ левую затылочно-височ^ <з ную области головы на- | блюдаемого. Изучено ь ^ влияние бутифоса на ре- § флекторное изменение ^ электрической активности 5 £ мозга в 3 концентрациях: £ ^ 0,022, 0,014 и 0,009 мг/м3. ^
7.о г.о '.о
- Ota
п
А
г-Ч \
ш
К
/^4
\J
132 наблюде- |
40
ZO
г.о ко
7 9 П /3 /Г /7 Сочетание
Рис. 1. Изменение электрической активности головного мозга у наблюдаемой Л. Р. при вдыхании различных концентраций бутифоса. 1 — чистый воздух; 2 — концентрация 0,009 мг/м'\ 3 — концентрация 0,014 мг/м'; 4 — концентрация 0,022 мг/м'.
Проведено
ния. Судя по результатам £ исследования, из 5 наблю- Ч даемых у 2 (Н. М. и В. С.) с низким порогом обонятельного ощущения (соответственно 0,072 и 0,083 мг/м3) условный рефлекс был выработан только при концентрации 0,022 мг/м3, у остальных
3 (Л. Р., В. Ш. и Г. И.) с более высоким порогом обонятельного ощущения (0,052 мг/м3) порог выработки условного электрокортикального рефлекса оказался на уровне 0,014 мг/м3. Концентрация вещества 0,009 мг/м3 для всех обследованных оказалась подпороговой,,
Действие различных концентраций бутифоса на электрическую активность головного мозга одной из наблюдаемых (Л. Р.) показано на рис. 1.
Сводные данные изучения порогов рефлекторного действия бутифоса на рецепторы органов дыхания представлены в табл. 1.
На основе наиболее чувствительного метода мы предлагаем в качестве максимальной разовой предельно допустимой концентрации бутифоса в атмосферном воздухе подпороговую на уровне 0,009 мг/м3.
Для выявления ре-
Таблица 1
Сводные данные изучения рефлекторного действия бутифоса
Концентрация (в мг/м*) ее
Наблюдаемый по обонятельному ощущению по влиянию на электрическую активность головного мозга 5« г«;
пороговая подпоро-говая пороговая подпоро-говая = 2-i о ■ я» S § *
Л. Р. В. ш. г. и. н.м. в. с. 0,052 0,052 0,052 0,072 0,093 0,042 0,042 0,042 0,065 0,080 0,014 0,014 0,014 0,022 0,022 0,009 0,009 0,009 0,014 0,014 0,009
зорбтивного действия малых концентраций вещества и с целью обоснования его среднесуточной предельно допустимой концентрации в атмосферном воздухе был проведен хронический круглосуточный эксперимент на белых крысах весом 130— 150 г. Затравке в течение 95 суток подвергались 4 группы по 15 особей в каждой. Крысы 1-й группы испытывали воздейст-
вие бутифоса в коцентрации 0,35 мг/м3, которая близка со средней ПДК бутифоса в цехах (по данным Н. И. Сметанина и Р. И. Даниловой — 0,5 мг/м3, по данным Р. А. Ахмедова 1 — 0,2 мг/м3). Крысы 2-й группы подверглись воздействию бутифоса в концентрации 0,055 мг/м3. Для затравки крыс 3-й группы использовалась концентрация 0,009 мг/м3, находящаяся на уровне максимальной разовой.
Концентрацию исследуемого вещества в воздухе, подаваемом в камеру со скоростью 40 л в минуту, определяли ежедневно. Действие бутифоса на протяжении всего опыта выявляли путем изучения общего состояния, поведения и динамики веса животных, соотношения хронак-сии мышц-антагонистов, активности холинэстеразы цельной крови, выведения копропорфирина с мочой, содержания мочевины в сыворотке крови и моче, а также пробы с нагрузкой бромсульфалеином. В конце
эксперимента была дана
_Заурабна__функциональная нагруз-
Г Голод, I ка голоданием в течение
10 дней. Полученные дан-I _ т ные мы обрабатывали ме-
too
so
во
ч 14.—. .. .-т'-1 . /^.у7/ тодом вариационной ста-
ЛГП? ™стики. \ \' 1 • Изменения в поведе-
' \ ^ |/1 /, * нии, общем состоянии и
■ | \ / I /к1 весе животных во время
—__ \ /: | / затравки не установлено.
^^Н. V Моторная хронаксия
Г\/| \ мышц-антагонистов опре-
I | I ,_| | | , | [ | ^ Ч делялась с помощью элек-
5 /О 24 43 ¿7 73 16 23 трОННОИМПуЛЬСНОГО СТИ-Дни исследования мулятора ИСЭ-01 через
„ „ „,15 дней у 5 крыс каждой
Рис. 2. Изменение активности холинэстеразы (в % к ГПуППЫ Дп чатняики сппт-кантролю) цельной крови животных. группы. АО затравки соот
/ — концентрация бутифоса 0,35 мг/м'; // — концентрация бу- НОШеНИе ^ ХрОНЭКСИИ раЗ-тифоса 0,055 мг/м'; /// — концентрация бутифоса 0,009 мг/м': ГИбаТелеЙ И СГИбаТвЛеЙ V IV—контроль. - J
всех животных колебалось в пределах 1,18— 1,70. В процессе хронической затравки наблюдалось достоверное снижение соотношения до 0,71—0,94, возникшее у крыс 1-й группы на 51-й день и у крыс 2-й группы на 64-й день. В дальнейшем эти изменения сохранялись примерно на одном уровне до конца затравки. Соотношение хро-наксий нормализовалось на 15-й день восстановительного периода.
Данные литературы об угнетении активности холинэстеразы цельной крови под действием бутифоса (Н. И. Сметанин и др.) послужили основанием для проведения подобных исследований. Активность холинэстеразы цельной крови определялась по методу Д. Флейшера и Е. Поупе в модификации, предложенной кафедрой коммунальной гигиены I Московского медицинского института. Наблюдения мы проводили через 15 дней, угнетение ее наблюдалось у крыс 1-й группы (0,35 мг/м3) через 2 недели от начала затравки; активность холинэстеразы нормализовалась только в восстановительном периоде. У крыс 2-й группы (0,055 мг/м3) угнетение активности холинэстеразы стало статистически достоверным только после функциональной нагрузки голоданием. Концентрация бутифоса 0,009 мг/м3 оказалась недействующей.
Таким образом, полученные нами сведения говорят о том, что бу-тифос в концентрации 0,35 и 0,055 мг/м3 вызывает отчетливые сдвиги в функциональном состоянии центральной нервной системы.
1 Кандидатская диссертация. Ташкент, 1966.
Изменение количества порфирина в моче служит чувствительным показателем при оценке действия факторов малой интенсивности на организм (М. И. Гусев). В своих опытах мы также использовали этот метод. Выведение копропорфирина с мочой определяли суммарно у 5 крыс каждой группы спектрофотометрическим методом. Количество копропорфирина, выводимого с мочой у крыс 1-й группы, с 45-го дня начало несколько уменьшаться. Частичное голодание животных вызвало снижение содержания копропорфирина в моче животных всех групп, однако более резкое уменьшение было у крыс 1-й группы: оно составило в период голодания 0,11 мкг на 100 г веса при 0,34 мкг в контроле. У крыс 2-й группы выявилась склонность к уменьшению выведения копропорфирина с мочой, но изменения оказались недостоверными. На 15-й день восстановительного периода содержание копропорфирина в моче животных 1-й группы приблизилось к контролю.
Концентрацию мочевины в сыворотке крови и в суточной моче крыс мы изучали по видоизмененному методу \VheatIey у 5 крыс каждой группы. В течение 1 '/г месяцев от начала затравки уровень мочевины в сыворотке крови и в суточной моче всех животных был примерно одинаковым; с 45-го дня затравки у крыс 1-й группы отмечалось достоверное увеличение содержания мочевины в сыворотке крови (51 мг% против 35,2 мг% в контроле). У крыс 2-й группы увеличение концентрации мочевины в сыворотке крови также выявилось, но стало достоверным статистически только после функциональной нагрузки. Повышение содержания мочевины в сыворотке крови может трактоваться как следствие снижения фильтрующей способности почек. Это предположение подтверждается еще тем, что количество мочевины в суточной моче крыс 1-й группы уменьшилось в середине 2-го месяца: оно составляло
Таблица 2 Результаты проведения бромсульфалеиновой пробы
№ групп № животного Время (в мин.) после нагрузки бромсульфалеиновой пробы н к V я и я X я «г « а «ср в т t
• 1 12 * о.
1-Я (0,35 мг/м3) 1 2 3 4 1,4 0,8 47,65
1,85 1,65 1,27 0,54 0,55 0,8 29,56 31,88 60,18 42,32 14,86 8,61 4,51 (в)
2-я (0,055 мг/м3) 5 6 7 8 1,30 1,75 1,25 0,36 0,43 0,25 26,05 26,25 17,24 23,18 5,33 3,78 5,22 (в)
3-я (0,009 мг/м3) 9 10 11 12 1,27 2,0 1,1 1,34 0,14 0,20 0,08 0,012 10,81 10,17 1,08 4,89 6,74 4,53 2,62 1,26
4-я (контроль) 13 14 15 16 0,45 0,75 1,16 1,64 0,04 0,06 0,07 0,09 4,5 1,45 5,5 3,89 3,33 1,1 0,68 _
Примечание. Степень достоверности в —99%.
10,8 мг% против 38,46 мг% в контроле. У крыс 2-й группы такое явление соответственно обнаружено также только после функциональной нагрузки. Через 18 дней после прекращения затравки содержание мочевины в сыворотке крови и суточной моче наблюдаемых нами животных 1-й и 2-й группы приблизилось к контролю.
Для оценки функционального состояния печени мы применили бром-сульфалеиновую пробу. Для этого был использован метод, разработанный В. Н. Тугариновой и В. Е. Миклашевским, который позволяет определить содержание бромсульфалеина в небольшом количестве крови с необходимой точностью на отечественных фотоэлектроколориметрах. Бромсульфалеин вводили в хвостовую вену 4 крысам каждой группы в дозе 5 мг на 1 кг веса. Пробы крови брали через 1 и 12 мин. после начала введения бромсульфалеина. Полученные нами результаты представлены в таблице 2.
Через 12 мин. после нагрузки в крови контрольных крыс практически оставались лишь следы препарата. Коэффициент ретенции в этой группе в среднем равнялся 3,33. В других группах он увеличивался с повышением концентрации бутифоса и достиг в 1-й группе 42,32.
Сравнительный анализ изложенных материалов позволяет судить о высокой точности, надежности и чувствительности теста с нагрузкой бромсульфалеином, количественные отклонения в показателях которого находятся в строгой положительной корреляции с воздействующей концентрацией бутифоса.
Выводы
1. При изучении действия бутифоса на организм человека выявлено, что у наиболее чувствительных лиц порог обонятельного ощущения этого вещества составляет 0,052 мг/м3, порог действия на электрическую активность головного мозга — 0,014 мг/м3.
2. Хроническая круглосуточная затравка бутифосом в концентрации 0,35 и 0,055 мг/м3 в течение 95 суток вызывает у подопытных крыс изменения правильного соотношения хронаксии мышц-антагонистов, активности холинэстеразы цельной крови, выделения копропорфирина с мочой, а также изменения бромсульфалеиновой пробы и увеличение содержания мочевины в сыворотке крови при одновременном уменьшении ее в суточной моче.
3. На основании экспериментальных исследований можно рекомендовать максимальную разовую и среднесуточную предельно допустимые концентрации бутифоса в атмосферном воздухе на уровне 0,009 мг/м3. Она оказывается недействующей при изучении рефлекторного и резорб-тивного действия вещества.
ЛИТЕРАТУРА
Буштуева К. А., Полежаев Е. Ф., Семененко А. Д. Гиг. и сан., 1960, № 1, с. 57.— Гусев М. И. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1961, в. 5, с. 27. — Р я з а н о в В. А., Буштуева К. А., Новиков Ю. В. Там же. М., 1957, в. 3, с. 117. — Сметании Н. И., Данилова Р. И. Профилактика профессиональных интоксикаций в хлопководстве. Ташкент, 1964. — Сметанин Н. И. В кн.: Гигиена и токсикология пестицидов и клиника отравлений. Киев, 1966, с. 189. — Ту гари нов а В. Н., Миклашевский В. Е. Гиг. и сан., 1966, № 11, с. 55.—Sal imán P. M., J. Analyt. Chem., 1964, v. 36, p. 112.
Поступила 8/1 1968 г.
EXPERIMENTAL DATA FOR HYGIENIC STANDARDIZATION OF BUTYPHOSE
IN THE ATMOSPHERE
S. Yu. Mukhamedova
The paper contains data on the reflex and resorptive action of butyphose on mart and experimental animals. The threshold values of smell proved to be at a level of 0.052 mg/m3 and that of eletric cerebral activity at a level of 0.014 mg/m3 at short-term action of butyphose on the most sensitive persons.
The resorptive action of butyphose was atudied under conditions of continuous poisoning of rats for a period of 95 days by means of investigating the physiological and biochemical changes developing in their organs.
The maximal single and the daily average maximal permissible concentration of butyphose in the atmosphere is suggested to be set at a level of 0.009 mg/m3.
УДК 615.31:547.279.1 ].099:614.445
СРАВНИТЕЛЬНАЯ САНИТАРНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭФИРОВ ТИОФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ ВОДОЕМОВ
К. В. Кутаков
Кафедра коммунальной гигиены I Московского медицинского института
им. И. М. Сеченова
Новый фосфорорганический инсектицид широкого спектра действия 0,0-диэтил-0-3-хлор-4-метилкумаринил-7-тиофосфат-корал (азунтол, ре-зитокс, мускатокс, Байер 21/199, кумофос), представляющий собой белый кристаллический порошок с температурой плавления 95°, обладает слабым запахом, растворяется в воде в пределах 1,5 мг/л (Г. Шрадер). В процессе производства корала применяют 2 эфира тиофосфорной кислоты— 0,0-диэтил-хлортиофосфат (диэфир) и моноэтилдихлортиофос-фат (моноэфир). Последний по техническим условиям присутствует в диэфире. Производство корала на опытной установке показало, что на 100 кг готового продукта образуется 1 м3 сточных вод, содержащих около 180 кг реакционной массы, состоящей в основном из ацетона, моно-и диэфира, а также корала. Моно- и диэфир — бесцветные прозрачные жидкости с резким неприятным запахом. В технологической литературе мы не обнаружили сведений о растворимости этих эфиров; по нашим данным, их растворимость в воде находится на уровне 50 мг/л.
В связи с предстоящим проектированием предприятий по производству корала и решением вопроса об условиях спуска сточных вод возникла необходимость изучения степени опасности загрязнений, содержащихся в этих сточных водах, и разработки предельно допустимых концентраций названных веществ в водоемах. Целью нашего исследования была гигиеническая и санитарно-токсикологическая характеристика указанных выше 3 эфиров тиофосфорной кислоты и разработка соответствующих гигиенических нормативов, которыми могли бы руководствоваться как санитарные органы, так и проектные организации. Работа проводилась по методической схеме, принятой в современных гигиенических исследованиях (С. Н. Черкинский).
Ранее некоторые авторы (К. И. Акулов; К- И. Акулов и В. Т. Ма-заев; А. А. Королев) установили, что наиболее характерной особенностью фосфорорганических соединений является способность их даже в незначительных концентрациях придавать воде специфический неприятный запах. Поэтому мы вначале детально изучили возможное влияние эфиров на органолептические свойства воды. Использовали бригадный метод, полученные данные о пороговых концентрациях подвергли статистической обработке, которая подтвердила их достоверность (табл. 1). Ввиду того чтокорал обладает нехарактерным для фосфорорганических соединений запахом, мы рекомендуем пороговую концентрацию его на уровне 1 мг/л, что соответствует практическому порогу восприятия ве-
