CC BY
17
УДК 614.72 : 613.155.3] : 661.716.2.32
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ
ОКИСИ ЭТИЛЕНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Т. Юлдашев
Кафедра коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования врачей (Москва) и Узбекский институт санитарии, гигиены и профзаболеваний, Ташкент
Окись этилена (СН2 — СН2) — оксиран, или этиленоксид, при
О
I,
комнатной температуре представляет собой бесцветный газ с эфирным запахом и жгучим вкусом. При низких температурах это бесцветная, очень подвижная жидкость, более летучая, чем эфир, ее температура кипения 10,7°. Смесь этого вещества с воздухом (от 3 до 80%) взрывоопасна. Окись этилена хорошо растворяется в воде, спирту, эфире и других веществах, содержащих подвижный атом водорода и склонна к взаимодействию со многими органическими и неорганическими вещест-вами. ; г " Щ "
Применяют окись этилена в промышленности органического синтеза для получения эфиров гликоля и пригликолей, акрилонитрила, эфи-ров акриловой кислоты и их полимеров, которые идут на изготовление огранического стекла, синтетического волокна (орлон) и синтетического каучука. Кроме того, ее используют в парфюмерии, для производства текстильных материалов, смачивающих средств, растворителей, пластмасс, а также средств борьбы с вредителями в быту и сельском хозяйстве и как дезинфицирующее средство в медицинской практике. Как наркотик окись этилена обладает в то же время сильным раздражающим действием и токсичностью. Однократное многочасовое воздействие ее в концентрации 0,3 — 0,5 мг/л является опасным для животных и может в некоторых случаях привести к гибели в ближайшее время после отравления. При 20-часовом вдыхании этого препарата в дозе 1 —1,3 мг/л погибают кошки (Н. В. Лазарев). У человека, находившегося 10 мин. в атмосфере, содержаш,ей пары окиси этилена, появляется сильная рвота, головокружение и нарушение сердечной деятельности в течение нескольких недель.
Случаи острого отравления рабочих, занятых производством этого вещества и имевших непосредственный контакт с ним, связаны с работой этих людей в аварийных условиях, когда концентрация окиси этилена была наиболее высокой (Э. М. Бонгард и В. Ф. Шляпин). Картьгна острой интоксикации сводилась к преимущественному нарушению нервно-психической сферы.
Отечественные и зарубежные авторы приводят сведения о токсическом влиянии относительно высоких концентраций окиси этилена
производственных
(П. В. Зимаков; Jacobson и Hackley; Amdur и Mead; Hollingsworth и соавторы). Однако такие высокие концентрации не встречаются не только в атмосферном воздухе, но и в воздухе помещений.
Данные же о действии малых концентраций этого токсического вещества не опубликованы. Нет упоминаний и о предельно допустимой концентрации его в атмосфере. Не изучено загрязнение воздуха вокруг производственных предприятий. Поэтому мы поставили сзоей целью обосновать предельно допустимую максимальную разовую и среднесуточную концентрацию окиси этилена в атмосферном воздухе и дать гигиеническую оценку ее как загрязнителя атмосферы.
Для определения этого 3 продукта в воздухе мы применили метод Е. Ш. Гронсберг, модифицированный Н. А. Крыловой: при поглощении его водным раствором серной кислоты образуется этиленгли-коль, который окисляют йодной кислотой до формальдегида; формальдегид исследуют колориметрически с хромотро-повой кислотой.
Чувствительность метода 0,5 мкг в объеме 5 мл. Пробы мы отбирали в U-образные поглотители с пористой пластинкой № 1, наполненные 40% водным раствором серной кислоты.
Рис. 1. Динамика усиления собственных потенциалов ритма при вдыхании окиси этилена у наблюдаемой Р. И. По оси ординат — амплитуда усиления собственного ритма (в %),
по оси абсцисс — время (в мин.).
/—чистый воздух; 2—газ в концентрации 0,3 мг/м3;
3 — газ в концентрации 0,65 мг/м3.
; Первым этапом нашей ра-
боты было выявление порога обонятельного ощущения на 20 людях. Для получения необходимой концентрации окиси этилена воздух продували через гусек с веществом, который держали в сосуде Дюара со льдом и солью. У наиболее чувствительных лиц минимальная ощутимая концентрация составляла 1,5 мг/м3, а неощутимая — 1 мг/м3.
Рефлекторное действие окиси этилена на функциональное состояние центральной нервной системы изучено методом темновой адаптации. Исследования проведены на адаптометре АДМ. Концентрация I мг/м3 оказала влияние на световую чувствительность глаза у 2 из 3 наблюдаемых.
Влияние окиси этилена на электрическую активность коры головного мозга человека устанавливали с помощью 8-канального электроэнцефалографа фирмы «Кайзер» (по методу, разработанному А. Д. Се-мененко), снабженного интегратором системы инженера Б. Н. Балашова.
Метод заключается в том, что у наблюдаемого записывают электроэнцефалограмму при одновременном раздражении ритмическим световым раздражителем оптимальной частоты и меняющейся интенсивности; по полученной электроэнцефалограмме прослеживают характер усиления собственных потенциалов ритма путем подсчета а-ритма. После нескольких исследований с чистым воздухом наблюдаемому (незаметно для него) дают дышать в течение 3 мин. газом определенной концентрации; по степени изменения амплитуды собственных потенциалов ритма судят о степени действия этой концентрации.
Динамика усиления собственных потенциалов ритма при вдыхании окиси этилена у одной из наблюдаемых приведена на рис. 1.
Результаты изучения рефлекторного действия окиси этилена на человека
Концентрчция
окиси этилена
(в мг^м3)
Изучаемое рефлекторное
действие %
порого- под-
вая порог .
вако
Обонятельное ощуще-
ние . ..... 1,50 1.0
Световая чувствитель- 1,00 • 0,5
ность глаза ....
Электрическая актив- %
нось коры головного
мозга...... 0,65 0,3
Концентрация окиси этилена 0,65 мг/м3 вызвала у наблюдаемых изменения потенциалов мозга. Недействующей была концентрация 0,3 мг/м3. Соответствующие результаты показаны в таблице.
Наиболее чувствительным при обосновании максимально разовой концентрации изучаемого вещества оказался метод электроэнцефалографии. Выявленная этим методом подпороговая концентрация окиси этилена 0,3 мг/м3 предлагается нами в качестве максимальной разовой ПДК в атмосферном воздухе.
Для обоснования среднесуточной ПДК окиси этилена мы провели хроническую круглосуточную затравку белых крыс-самцов в течение 83 суток.
Животные были разбиты на 4 группы: в 1-й из них была использована концентрация вещества 0,3 ±0,018 мг/м3; во 2-й 0,03 ±0,004 мг/м3 и в 3-й 0,01 ±0,005 мг/м3, 4-я группа была контрольной.
Исходя из некоторых литературных данных по токсикологии исследуемого продукта, мы избрали в качестве тестов при хронической затравке поведение и вес животных, соотношение хронаксии мышц-антагонистов, изменение содержания хлоридов и остаточного азота в
цельной крови, соотношение белковых фракций сыворотки крови. Патоморфологи-ческие и патогигиенические исследования проведены в конце затравки и восстановительного периода.
На протяжении всей затравки животные сохраняли активность. Статистически достоверных изменений их веса не обнаружено.
Соотношение хронаксии мышц сгибателей и разгибателей правой задней конечности мы изучали у 5 крыс каждой группы 1 раз в 10 дней в одно и то же
Ь50
400
350
300
Затрадка
и.
J_I.
12-Ш 10-Ж 25-К 10-Х. 25-1 Ш и-Ж
Рис. 2. Влияние окиси этилена на хлориды цельной крови крыс различных групп. По оси ординат— хлориды крови (в мг%), по оси абсцисс —
даты исследований.
/—контрольная группа; 2— 1-я группа; 3
4 — 3-я группа.
-2-я группа;
время, при одинаковых условиях. Определения проводили на импульсном хронаксиметре ИСЭ-01, ответную реакцию регистрировали по подергиванию лапки животного.
У крыс 1-й группы обратное соотношение хронаксий мышц-антагонистов наступило на 8-й неделе затравки за счет увеличения хронаксии сгибателей. Статистическая достоверность изменений составила 95—99,9%. В восстановительном периоде соотношение мышц-антагонистов нормализовалось.
У животных 2, 3 и 4-й (контрольной) группы достоверных изменений соотношения хронаксии мышц-антагонистов не было.
Хлориды в крови исследовали по методу Левинсона у 5 крыс каждой группы 1 раз в 15 дней.
хронаксии
У животных 1-й группы изменение содержания хлоридов в крови наступило в конце 2-го месяца затравки: концентрация их понизилась до 375,6 мг% по сравнению с исходным уровнем (458,3 мг%) и показателем контрольной группы, равным 469,5 мг%. Достоверность изменений составила 99,9%. В восстановительном периоде концентрация хлоридов стала нормальной. У крыс 2-й и 3-й группы достоверных изменений содержания хлоридов в крови не обнаружено. Влияние окиси этилена на хлориды цельной крови животных показано на рис. 2.
Остаточный азот в крови животных определяли в чашках Конвея у 5 животных каждой группы через 20 дней. У крыс 1-й группы изменение остаточного азота в крови наступило во второй половине 2-го месяца затравки. Концентрация его повысилась до 56,3 мг% по сравнению с исходным уровнем (36,4—38 мг%) и показателями контрольной группы. Достоверность изменений составила 95%. В восстановительном периоде содержание остаточного азота нормализовалось.
У крыс 2- й и 3-й групп достоверных изменений его в крови не выявлено. Влияние окиси этилена на остаточный азот цельной крови показано на рис. 3.
Ряд исследователей
(К. А. Буштуева и соавторы) установил изменения соотношения белковых фракций сыворотки крови у животных при длительном действии некоторых вредных веществ. В своем эксперименте действие окиси этилена на белковые фракции сыворотки крови мы определяли методом электрофореза на бумаге. Фореграммы анализировали с помощью денситометра, а полученные кривые интегрировали методом взвешивания. Исследования проведены у 5 крыс каждой группы с интервалом в 20 дней. Достоверных изменений в содержании общего количества белка и белковых фракций на протяжении всей затравки не было.
Таким образом, хроническая затравка белых крыс окисью этилена в течение 83 дней показала, что концентрация этого вещества, составляющая 0,3 мг/м3, вызвала ясно выраженные изменения соотношения хронаксии мышц-антагонистов, изменение концентрации хлоридов и остаточного азота в крови.
Концентрация окиси этилена 0,03 мг/м3 не вызвала изменений у крыс по всем тестам и рекомендована нами в качестве ее среднесуточной ПДК в атмосферном воздухе. Обе ПДК окиси этилена (максимально разовая и среднесуточная) были обсуждены и одобрены секцией по санитарной охране атмосферного воздуха при Всесоюзной проблемной комиссии в январе 1965 г.
4-]
ш
12-Ж 2-1 22-Х 11-Ж 15-Ж
Рис. 3. Влияние окиси этилена на остаточный азот цельной крови крыс различных групп.
По оси ординат — остаточный азот (в мг%). По оси абсцисс — даты исследований. Остальные обозначения
те же, что и на рис. 2.
г
Выводы
I. Порог обонятельного ощущения окиси этилена у наиболее чувствительных лиц равен 1,5 мг/м3, порог изменения световой чувствительности глаза—1 мг/м3, а влияние на электрическую активность коры головного мозга наблюдается на уровне 0,65 мг/м3.
б
Максимальная разовая ПДК вещества в атмосферном воздухе находится на уровне 0,3 мг/м3.
2. Хроническая круглосуточная затравка белых крыс окисью этилена в концентрации 0,3 мг/м3 в течение 83 суток вызывает у животных изменения соотношения хронаксии сгибателей и разгибателей, а также изменения концентрации хлоридов и остаточного азота в крови.
3. Среднесуточная ПДК окиси этилена в атмосферном воздухе может быть установлена на уровне 0,03 мг/м3. Эта концентрация не вызывает никаких изменений в функциях организма.
ЛИТЕРАТУРА
БонгардЭ. М., Шляп и н В. Ф. Гиг. труда, 1960, № 2, стр. 9.—Буштуева К. А., Полежаев Е. Ф., Семененко А. Д. Гиг. и сан., 1960, № 1, стр. 57.— Зимаков П. В. Окись этилена. М.—Л., 1946.—Лазарев Н. В. (ред.) Вредные вещества в промышленности. Л., 1963, ч. 1, стр. 359.—Amdur М. О., Mead J., Arch, industr. Hlth., 1956, v. 14, p. 553.—H о 11 i n g s w о г t h R. L. et al., Ibid., v. 13, p. 217.— Jacobson К. H., H а с. k 1 e у E. В., F e i n s i 1 v e г L., Ibid., p. 237.
Поступила 3/111 1965 r.
EXPERIMENTAL DATA FOR HYGIENIC SUBSTANTIATION OF THE MAXIMUM PERMISSIBLE CONCENTRATION OF ETHYLENE OXIDE IN THE ATMOSPHERE
T. Yuldashev
In order to substantiate the maximum one-time permissible concentration of ethy-len oxide the author determined its threshold value of smell and studied the changes produced in the light sensitivity of eyes and the electric activity of the cerebral cortex. The daily average maximum permissible concentration of ethylen oxide was determined by means of a 24-hour poisoning of albino rats for a period of 83 days. The author selected as tests the general state and weight of the animals, the chronaxy correlation of muscle antagonists, the changes in the concentration of chlorides and residual nitrogen in the whole blood, the ratio of protein in the blood serum. The findings are that the maximum one-time permissible concentration of ethylen oxide in the atmosphere is at the level of 0.3 mg/m3 and the daily average concentration may be set at a level of 0.03 mg/m3.
УДК 614.715 : 666.94/.95 : 612-053.2
О НЕКОТОРЫХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ СДВИГАХ У ДЕТЕЙ В УСЛОВИЯХ ЗАГРЯЗНЕННОГО ЦЕМЕНТНЫМИ ЗАВОДАМИ
АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
Канд. мед. наук С. А. Давидов
Украинский научно-исследовательский институт коммунальной гигиены, Киев
Изучение режима солнечной радиации населенных мест — суммарной, рассеянной и прямой ультрафиолетовой — представляет большой интерес в связи с необходимостью решать различного рода гигиенические задачи по планировке городов. Об этом написаны работы, выполненные под руководством Н. Ф. Галанина, Н. М. Данцига и др. Однако данных о роли отдельных источников загрязнения городского воздуха еще недостаточно. Чтобы восполнить этот пробел, мы измеряли суммарное и рассеянное солнечное излучение, а также общую и коротковолновую природную ультрафиолетовую радиацию в районе цементных заводов. Для измерения напряжения солнечной радиации в пункте с относительно чистым воздухом (в наветренной точке) и на подветренной стороне от завода синхронно производили замеры термоэлектрическим пиранометром Янишевского. Напряжение солнечного излучения измеряли при открытом и затененном экране пиранометра.
