CC BY
3
сматривать по предложенной классификации только как «несимметричное».
Коэффициент интенсивности прироста эффекта при комбинированном действии К рассчитывается следующим образом. Исходя из уравнений (1, 2) и преобразованного логистического выражения эффектов изодинамических доз отдельно взятых компонентов, получаем равенства:
( Р. )" Г Di 1 ^А-х' L (1-/1) -у J
1 +
v A-x > r 1 (1-Л) -y J
или
(Jh-V- \ 1
(14)
(15)
по которым методом пошагового подбора с минимизацией среднего квадратичного отклонения для каждой композиции компонентов рассчитываем значение коэффициента А и эффекта Рк. Затем с помощью инвертированного выражения (11) определяем значение К
К=
(16)
Определение всех токсикометрических показателей (лг, у, п, т, а, и аг) также проводится методом пошагового подбора с минимизацией среднего квадратичного отклонения.
В табл. 1, 2 приведены результаты аппроксимации комбинированного действия по разработанной методологии на примерах литературных данных. Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что эффекты раздельного и комбинированного действия вполне удовлетворительно (в пределах ошибки эксперимента) аппроксимируются при всех значениях доз компонентов. Расчетные значения поправок позволяют количественно оценивать взаимное влияние компонентов, а также направленность их механизмов действия. Вместе с тем предложенная классификация комбинированного действия справедлива только при условии Рнез<.Рзав-Следует учитывать, что при увеличении доз до определенных значений, особенно при малых пит, эффекты независимого действия становятся равны, а затем больше эффектов аддитивного дейстзия, а это приводит к изменению
значений на обратные. Возникает необходимость проверки ■ физического (биологического) смысла предложенной математической модели при малых значениях коэффициентов интенсивности прироста эффектов п и m на статистически достоверных экспериментальных данных.
Для большинства веществ коэффициенты « и m достаточно велики, что позволяет использовать математическую модель для количественной оценки комбинированного действия различных компонентов (веществ и вредных факторов), в том числе на уровне пороговых доз по вероятности смертельных и несмертельных эффектов.
Литература
1. Голубев А. А., Люблина Е. И., Толоконцев М. А., Филов В. А. Количественная токсикология.— М., .979.— С. 174—188.
2. Ермаков М. В. Ц Мед. паразитол,— 1943.— № 3.— С. 42—54.
3. Каган Ю. С.// Гиг. и сан,— 1973.— № 12,— С. 89—91.
4. Копанев В. А.// Там же,— 1980,— № 6,—С. 59—61.
5. Копанев В. А., Гинсбург Э. X., Семенова В. Н. Метод вероятностной оценки токсического эффекта.— Новосибирск, 1988.
6. Кустов В. В., Тиунов А. А., Васильев Г. А. Комбинированное действие промышленных ядов,—М., :975,— С. 44—46.
7. Лазарев И. В. Общие основы промышленной токсикологии,— М.; Л., 1938.
8. Нагорный П. А. Комбинированное действие химических веществ и методы его гигиенического изучения.— М., 1984.
9. Основы промышленной токсикологии / Под ред. Н. А. То-локонцева, В. А. Филова,—Л., 1976.
10. Сватков В. И., Мудрый И. В. // Гиг. и сан,— L988.— № 5.— С. 71—72.
11. Федоренко В. И.Ц Там же.— 1986.—№ И,—С. 54— 57.
12. Bail W. L.U Amer, industr. Hyg. Ass. J.— 1959.— Vol. 20,— P. 357—363.
13. Loewe S. 11 Klin. Wschr.— 1927.— Bd 6, N 8,— S. 1077— 1085.
14. Loewe S. // Ergebnisse der Physiologie.— München, 1928.— Bd 27,— S. 47—187.
15. Toxic Substances and Human Risk.— New York, 1987.
Поступила 17.12.90
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991
УДК 614.445:628.312: [547.551.54 +547.546]-074:543.544
Н. В. Зайцева, Т. С. Уланова, В. Ю. Малков, Т. В. Нурисламова
ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИТРО- И АМИ НОСОЕДИ НЕНИЙ
АРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА
Пермский политехнический институт
На предприятиях анилино-красочной промышленности образуются сточные воды, содержащие большой набор органических соединений. Среди них весомый вклад в загрязнение водных объектов вносят нитро- и аминосоединения ароматического ряда — анилин (АН), М-метиланилин (Ы-МА), о-толуидин (ОТ), N. Ы-диметиланилин (N1, К'-ДМА), 4-нигро-толуол (4-НТ), N. Ы-диэтиланилин (Ы, Ы-ДЭА), N. К'-диэтил-м-толуидин (Ы, Ы-ДЭМТ), М-этил-о-толуидин (Ы-ЭОТ), М-этил-м-толуиидин (Ы-ЭМТ), м-толуидин (МТ), 4-нитроди-этиланилин (4-НДЭА).
Исследуемые нитро- и аминосоединения ароматического ряда — высококипящие, труднолетучие жидкости со своеобразным запахом с близкими температурами кипения. Особенностью токсического действия нитро- и аминосоединений является их политропность [2].
Из существующих методов определения аминосоединений ароматического ряда в воде водных объектов наиболее приемлемым для выполнения санитарно-химического контроля на уровне гигиенических нормативов является газохромато-графический метод [3], позволяющий определять АН, Ы-МА, МТ, Ы-этиланилин (Ы-ЭА), Ы-ЭОТ, Ы-ЭМТ в воде водных объектов. Определение основано на концентрировании аминов экстракцией бензолом с последующим упариванием экстракта и газохроматографическом определении с ДИП на колонке, заполненной хроматоном-Супер, обработанном 30 % ОУ-1.
В процессе выполнения исследований возникла необходим мость в определении дополнительно к перечисленным веществам следующих компонентов: ОТ, 4-НТ, N. Ы-ДЭМТ, 4-НДЭА при совместном присутствии в воде водоемов.
2 4
5
Рис1
Характеристика газохроматографического метода определения нитро- и аминосоединений в воде водных объектов
10
15 20 30 40
О 5 1015 20 Рис 2
О 5 1 РисЗ
Вещество пдк. мг/л Диапазон измеряемых концентраций, мг/л Вероятная относительная погрешность, Р. %
АН 0,1 0,02-2,00 12,68
Ы-МА 0,3 0,06—3,00 8,91
ОТ 0,4 0,04—4,00 13,68
Ы, Ы-ДМА 0,5 0,05—5,00 8,09
Ы-ЭА 0,1 0,02—3,00 13,98
4-НТ 0,4 0,08—4,00 5,64
, Ы, Ы-ДЭА 0,5 0,15—5,00 5,58
15 Ы, Ы-ДЭМТ 0,3 0,03—3,00 10,66
Ы-ЭОТ 0,3 0,03-6,00 6,67
Ы-ЭМТ 0,6 0,06-6,00 6,04
МТ 0,6 0,06—3,00 6,47
4-НДЭА 0,5 0,05-5,00 6,42
Рис. 1. Хроматограмма смеси аминосоедине+жй ароматического ряда и внутреннего стандарта в хлороформе.
Здесь и на рнс. 2 и 3: по оси абсцисс — длительность хроматографирооания (в мни). 1 — АН; 2 — Ы-МЛ 3 — ОТ; 4 — N. ¡^-ДМА; 5 — М-ЭА-, в - 4-НТ;
7 — N. !М-ДЭА;в — N. Ы-ДЭМТ; 9 — ДФ.
Рис. 2. Хроматограмма 4-НДЭА в хлороформе / -4-НДЭА.
Рис. 3. Хроматограмма смеси нитро- и аминосоединений ароматического ряда в хлороформе.
/ — МТ; 2 — \-ЭОТ; 3 — Ы-ЭМТ; 4 — 4-НТ.
Исследования и разработку газохроматографического метода определения нитро- и аминопроизводных ароматического ряда в воде водных объектов осуществляли на хроматографе ЛХМ-80 с детектором ионизации в пламени с использованием усилителя дифференцирующего УД-2м, что позволило достичь оптимальных условий разделения смеси определяемых компонентов с достаточно высокой чувствительностью. Для разделения исследуемой смеси аминов были апробированы следующие неподвижные фазы: 5 % БЕ-ЗО, 3 % ОУ-1, 5% ОУ-11, 3% ОУ-225. Качественное разделение изучаемых веществ было достигнуто на НЖФ 3% ОУ-1 и 5 % ОУ-11.
Подобраны оптимальные условия определения исследуемых компонентов АН, Ы-МА, ОТ, N. Ы-ДМА, 4-НДЭА, Ы-ЭА, N. Ы-ДЭМТ, Ы-ЭОТ, Ы-ЭМТ, МТ: температура термостата колонок 110°С, испарителя 180 °С, расход газа-носителя 55 мл/мин, водорода 33 мл/мин, воздуха 300 мл/мин, скорость диаграммной ленты 240 мм/ч, чувствительность по УД-2м 16. Для сокращения времени анализа при идентификации N. Ы-ДЭМТ и дифенила (ДФ) использовали программирование температурь: со скоростью 1,5°С/мнн до 140 °С.
В некоторых случаях требуется определение 4-НДЭА при совместном присутствии с перечисленными веществами. Для этого рекомендуется использовать программирование температуры от 110 до 200 °С. Время удерживания 4-НДЭА составляет 90 мин. Для сокращения времени'анализа 4-НДЭА до 10 мин был выбран оптимальный температурный режим: температура колонки 200 °С, температура испарителя 300 °С. При указанном температурном режиме исследуемые нитро-и аминосоединения выходят одним общим пиком. Анализ АН, Ы-МА, ОТ, N. Ы-ДМА, Ы-ЭА, 4-НТ, Ы, Ы-ДЭА, N. Ы-ДЭМТ, 4-НДЭА осуществляли на колонке из нержавеющей стали длиной 3 м, внутренним диаметром 3 мм. Колонку заполняли хроматоном-Супер (фракция 0,125—0,160 мм), обработанным 3% ОУ-1. Время удерживания: АН — 6 мин 15 с, Ы-МА — 9 мин 15 с, Ы.Ы-ДМА — 9 мин 50 с, Ы-ЭА — 11 мин 50 с, 4-НТ — 18 мин 50 с, Ы, Ы-ДЭА — 20 мин, N. Ы-ДЭМТ — 30 мин, дифенила — 37 мин.
Хроматограммы искусственных смесей анализируемых соединений приведены на рис. 1,2.
Анализ аминосоединений — Ы-ЭОТ, Ы-ЭМТ, МТ проводи-
ли на колонке длиной 3 м внутренним диаметром 3 мм, заполненной хроматоном-Супер (фракция 0,16—0,20 мм), обработанном 5 % ОУ-11. Время удерживания: МТ — 6 мин 20 с, Ы-ЭОТ — 10 мин 15 с, Ы-ЭМТ 11 мин 20 с, 4-НТ — 12 мин 15 с. Хроматограмма анализируемой смеси приведена на рис. 3.
Для концентрирования нитро- и аминосоединений ароматического ряда использовали хлороформ, который позволяет испарением при низких температурных условиях концентрировать экстракт без потери определяемых веществ. Экстракцию нитро- и аминосоединений ароматического ряда из воды осуществляли из объема 100 мл в делительной воронке объемом 200 см3 в присутствии 30 г хлористого натрия при рН 10—11. Объем растворителя 10 мл. Для концентрирования экстракта применяли упаривание при температуре 70— 80 °С с помощью ИК-излучателя до объема 1—2 мл. Взвешивали определенную навеску внутреннего стандарта (дифенила) и алнквоткую часть (1 —10 мкл) смеси вводили в хроматограф. Количественное определение АН, Ы-МА, ОТ, Ы, Ы-ДМА, Ы-ЭА, 4-НТ, Ы, Ы-ДЭА, Ы, Ы-ДЭМТ проводили методом внутреннего стандарта.
Концентрацию нитро- и аминосоединений в воде водоемов рассчитывали по формуле [1]:
„ 5,--/(,./ст-тст-1000
где С — концентрация вещества в воде, мг/л; 5, и 5СТ — площади пиков определяемого вещества и внутреннего стандарта, мм2; Кц„ — калибровочный коэффициент; тст — навеска стандарта, мг; V — объем пробы, л.
Количественное определение Ы-ЭОТ, Ы-ЭМТ, НТ и 4-НДЭА в воде водных объектов проводили методом абсолютной калибровки.
Концентрацию вещества в воде водоемов рассчитывали по формуле [4]:
У2-В
С=
1Л-А
где А — объем экстрагируемой жидкости, мл; В — количество определяемого компонента в объеме пробы, найденное по калибровочному графику, мкг; V\ — объем вводимой пробы, мл; Уг — объем экстракта, мл.
Основные характеристики газохроматографического определения нитро- и аминосоединений ароматического ряда приведены в таблице.
Вероятная относительная погрешность измерения не превышает ±22 % при доверительной вероятности 0,95.
Литература
1. Аналитическая химия промышленных сточных вод / Под ред. Ю. Ю. Лурье.— М„ 1984,— С. 282.
2. Вредные вещества в промышленности: Справочник / Под
ред. Н. В. Лазарева.— Т. 2: Органические вещества.— М., 1976.
3. Дмитриев М. Т., Зайцева Н. В., Малков В. /О., Уланова Т. С. // Гиг. и сан.— 1989.— № 7,— С. 29—31.
4. Справочник по физико-химическим методам исследования объектов окружающей среды.— Л., 1979.— С. 213.
Поступила 16.10.90
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1991 УДК 613.867-07
В. М. Краснопевцев, Е. А. Скоцеляс, А. В. Истомин
К МЕТОДИКЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УМСТВЕННОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ УЧАЩИХСЯ СРЕДНИХ
ШКОЛ
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
В настоящее время для изучения функционального состояния центральной нервной системы широко используется корректурная проба с кольцами Ландольта с оценкой работоспособности по номограмме [1]. Эта методика рекомендована для унифицированной оценки состояния здоровья и эффективности профилактической витаминизации учащихся средних школ.
Важность медицинского контроля за динамикой состояния здоровья учащихся (в том числе с помощью теста Ландольта) возрастает в связи с намечаемым на 1989- 1995 гг. поэтапным осуществлением профилактической витаминизации в общеобразовательных и специальных школах, школах-интернатах всех типов и профессионально-технических училищах [2].
Однако при использовании данной методики определения работоспособности зрительного анализатора и интерпретации результатов научные работники, гигиенисты, санитарные врачи, педиатры, психологи и другие специалисты практического здравоохранения испытывают ряд неудобств в связи с недостаточным объемом информации в номограмме, что требует проведения дополнительных трудоемких математических расчетов.
С целью устранения указанного недостатка нами на
основании собственного 5-летнего опыта определения умственной работоспособности корректурной пробой Ландольта подготовлены новые графики номограммы (см. рисунок). При их построении, проведении необходимых расчетов использован персональный компьютер типа IBM PS XT (программное обеспечение Cuper Cale 4).
Указанная модификация номограммы по сравнению с известной существенно увеличивает градацию и число данных в шкалах: времени просмотра таблицы (с 90 до 900 с вместо 140—600 с), числа ошибок (от 0 до 60 вместо 0—30). скорости переработки зрительной информации (с 0,2 до 4,0 бит/с вместо 0,4—2,6 бит/с).
Пример расчета: фиксируем время просмотра таблицы с кольцами Ландольта — 300 с (Т=300); определяем число допущенных ошибок — 16 (л=16); от оси ординат, где указано число допущенных ошибок л, проводим прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с наклонной прямой, значение которой соответствует времени просмотра Т; от точки пересечения опускаем перпендикуляр до оси абсцисс, по которой определяем скорость переработки зрительной информации S. В нашем примере S=l,05 бит/с.
Анализ более 4 тыс. таблиц с кольцами Ландольта. со-
Определение скорости переработки зрительной информации S, бит/с
Время просмотра таблицы Т. с
Число ошибок л
2 А 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38
40
140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270
2,56 2,47 2,39 2,31 2,24 2,17 2,11 2,05 1,99 1,94 1,89 1,84 1,79 1,75 1,71 1,67 1,63 1,59 1,56 1,53 1,49 1,46 1,44 1.41 1,38 1,35 1,33
2,52 2,44
2.35 2,28 2,21 2,14 2,08 2,02 1,96 1,91 1,86 1,81 1,77 1,72 1,68 1,64 1,61 1,57 1,54 1,50 1.47 1,44 1,41 1,38
1.36 1,33 1,31
2,48 2,40 2,32 2.24 2.17 2.11 2.04 1.99 1.93 1 88 1.83 1.78 1.74 1,70 1.65 1.62 1,58 1,54 1,51 1,48 1,45 1.42 1,39 1,36 1.34 1,31 1,29
2,40 2,32
2.24 2,17 2,10 2,04 1,98 1,92 1,87 1,82 1,77 1,72 1,68 1,64 1,60 1,56 1,53 1,49 1,46 1,43 1,40 1,37 1,35 1,32 1,29 1,27
1.25
2,36 2,32 2,28 2,24
2,20 2,13 2,07 2,00 1,95 1,89 1,84 1,79 1,74 1,70 1,65 1,61 1,57 1,54 1,50 1,47 1,44 1,41 1,38 1,35 1,32 1,30 2,27 1,25 1,22
2,17 2,10 2,03 1,97 1,91 1,86 1,81 1,76 1,71 1,67 1,63 1,59 1,55 1,51 1,48 1,44 1,41 1,38 1,35 1,33 1,30 1,27 1,25 1,23 1,20
2,28 2,20 2,13 2,06 2,00 1,94 1,87 1,83 1,77 1,73 1,68 1,64 1,60 1,56 1,52 1,49 1,45 1,42 1,39 1,36 1,33 1,30 1,28 1,25 1,23 1,21 1,18
24 16 0!) 02 96 90 85 79 74 70 65 61 57 53 50 46 43 39 36 34 31 28 26 23 21 18 16
2,20
2.13 2,06 1,99 1,93 1,87 1,81 1,76 1,71 1,67 1,62 1,58 1,54 1,50 1,47 1,43 1,40 1,37 1,34 1,31 1,28 1,26 1,23 1,21 1,19 1,16
1.14
2,16 2,09 2,02 1,95 1,89 1,83 1,78 1,73 1,68 1,64 1,59 1,55 1,51 1,48 1,44 1,41 1,38 1,35 1,32 1,29 1,26 1,24 1,21 1,19 1,16 1,14 1,12
2,12 2,05 1,98 1,92 1,86 1,80 1,75 1,70 1,65 1,61 1,56 1,52 1,49 1,45 1,41 1,38 1,35 1,32 1,29 1,26 1,24 1,21 1,19 1,16 1.14 1,12 1,10
2,08 2,01 1,94 1,88 1,82 1,77 1,71 1,67 1,62 1,58 1,53 1,49 1,46 1,42 1,39 1,36 1,32 1,30 1,27 1,24 1,21 1,19 1,17 1,14 1,12 1,10 1,08
2,04 1,97 1,91 1,84 1,79 1,73 1,68 1,63 1,59 1,54 1,50 1,47 1,43 1,39 1,36 1,33 1,30 1,27 1,24 1,22
2,00 1,93 1,87 1,81 1,75 1,70 1,65 1,60 1,56 1,51 1,48 1,44 1,40 1,37 1,33 1,30 1,27 1,25 1,22 1,19 1,17 1,14 1,12 1,10 1,08 1,06 1,04
1,96 1,89 1,83 1,77 1,72 1,66 1,62 1,57 1,53 1,48 1,45 1,41 1,37 1,34 1,31 1,28 1,25 1,22 1,19 1,17 1,14 1,12 1,10 1,06 1,05 1,04 1,02
1,92 1,85 1,79 1,74 1,68 1,63 1,58 1,54 1,49 1,45 1,42 1,38 1,34 1,31 1,28 1,25 1,22 1,20 1,17 1,14 1,12 1,10 1,06 1,05 1,03 1,01 1,00
1,88 1,82 1,76 1,70 1,65 1,60 1,55 1,50 1,46 1,42 1,39 1,35 1,32 1,28 1,25 1,22 1,20 1,17 1,14 1,12 1,10 1,07 1,05 1,03 1,01 0,99 0,98
1,84 1,78 1,72 1,66 1,61 1,56 1,52 1,47 1,43 1,39 1,36 1,32 1,29 1,26 1,23 1,20 1,17 1,15 1,12 1,10 1,07 1,05 1,03 1,01 0,99 0,97 0,95
1,80 1,74 1,68 1,63 1,58 1,53 1,48 1,44 1,40 1,36 1,33 1,29 1,26 1,23 1,20 1,17 1,15 1,12 1,10 1,07 1,05 1,03 1,01 0,59 0,97 0,95 0,93
1,76 1,70 1,64 1,59 1,54 1,49 1,45 1,41 1,37 1,33 1,30 1,26 1,23 1,20 1,17 1,15 1,12 1,10 1,07 1,05 1,03 1,01 0,99; 0,97 0,95 . 0,93 0,91
