CC BY
5
званы как-то отражать воздействие различных факторов окружающей среды на организм человека. Можно надеяться, что теоретическая ква-лиметрия найдет средства для решения специфических задач гигиены и тем обогатит свой арсенал методов.
Поступила 01.07.87
Summary. Qualimetry, a scientific trend pertaining to the development of methods of quantitative quality assessment, can be applied to solving a great number of hygienic problems. The study tackles the basic principles of qualimetry and raises the issue of a critical analysis of a number of developments which can be methodologically improved due to the qualimetry application. .
УДК 614.715+614.72]-07
С. M. Соколов
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ХАРАКТЕРА КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ 802, N02, N0 И ЗОЛЫ КАК ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ
АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
Минский медицинский институт
Важнейшей особенностью оценки суммарного загрязнения атмосферы является учет характера комбинированного действия на основе определения его коэффициента (Кк.д).
Экспериментальные исследования показывают, что комбинированное действие различных смесей может проявляться по типу суммации (Кк.д=1), усиления (Ккд<1) или ослабления эффекта (Кк .д>1). Следовательно, учет характера комби-
ция)
время — эффект [14, 15], что позволяет
нированного действия может оказывать существенное влияние на планирование и проведение воздухоохранных мероприятий, а также на оценку суммарного загрязнения воздуха.
В настоящее время предложено значительное число методов, позволяющих характеризовать эффективность совместного действия различных факторов окружающей среды [2, 5, 7—9, 11, 14]. Количественная оценка комбинированного действия практически осуществляется в одних случаях по степени изменения эффекта, в других — по соотношению изоэффективных концентраций. При этом чаще всего такая оценка проводится на основе установления изоэффективных концентраций веществ при их изолированном действии [5, 17], так как оценка по степени изменения эффекта, по мнению ряда авторов [17], не всегда обоснованна.
Необходимо отметить, что гигиеническая оценка комбинированного действия атмосферных загрязнений сложна и трудоемка, поскольку его характер зависит от вида экспериментальных животных [7], биологического показателя [13], длительности воздействия и уровней концентраций веществ в смеси [18].
Как справедливо полагают Г. И. Сидоренко и М. А. Пинигин [16], одним из возможных путей решения этой сложной задачи является разработка методов прогноза комбинированного действия на основе установления количественных закономерностей в зависимости от различных условий.
В связи с этим заслуживает внимания определение характера комбинированного действия по данным изучения^ зависимости доза (концентра-
определять изоэффективные концентрации по от- ^ ношению к различной длительности воздействия и по ним рассчитывать Кк.д.
Анализ выполненных ранее работ [2, 10, 20] по изучению совместного действия Б02, ЬЮ2 и золы, а также некоторых их комбинаций свидетельствует о противоречивости полученных данных. В частности, при изучении совместного действия Б02 и Ы02 О. П. Шаламберидзе [20] выявил эффект сумм.ации, тогда как Л. С. Митина [10] — антагонизм. В исследованиях К. Басмаджиевой и соавт. [2] установлена суммация при воздействии Б02 и СО, в то же время при совместном присутствии Э02, И02 и СО сохраняются ПДК для каждого вещества в отдельности.
Следует отметить, что комбинированное действие всего этого сложного газоаэрозольного комплекса не являлось предметом специальных исследований. В последние годы обнаружено, что в золе, поступающей в атмосферу, содержится ряд высокотоксичных компонентов: ванадий, никель, свинец, хром и др. [4, 12, 19, 21]. При этом в основе влияния этой многокомпонентной смеси может лежать не фиброгенный эффект, а действие различных примесей (тяжелых металлов), приводящее к разнообразным биохимическим изменениям в организме [3, 6]. В связи с этим оценку комбинированонго действия Э02, К02, N0 и золы проводили с учетом показателей общетоксического действия.
Нами изучен характер комбинированного действия Э02, 1\Ю2, N0 и золы. В эксперименте использована зола мазутов марки М-100, дисперсность которой определена на сканирующем электронном микроскопе. Установлено, что 70 % частиц имели размер менее 2 мкм. Определение содержания металлов в золе проведено методом эмиссионного спектрального анализа. Оно было
следующим: У205 — 36 %; №2Оэ — 10 %, Сг203 — 1 %, А120з — 10 %, Ре203 — 10 %, Мп02 — 1,3 %, 5Ю2 — 8 %.
Непрерывное ингаляционное воздействие изу-
12
ж
$
Таблица I
Время наступления изменений СПП, содержания М-ацетил-нейраминовой кислоты, активности К+-АТФазы и хо-
линэстеразы при непрерывном ингаляционном поступлении $02, N0«, N0 и золы в различных концентрациях
чаемых веществ (БОг, N0 и золы) на организм белых крыс-самцов с исходной массой 160— 220 г осуществляли в 200-литровых затравочных камерах. Контроль за уровнем концентраций проводили общепринятыми методами.
В процессе исследований использованы следующие показатели: число эритроцитов, концентрация общего гемоглобина, метгемоглобина и сульфгемоглобина, содержание бифосфоглицера-та, аденозинтрифосфата, 1Ч-ацетилнейраминовой кислоты, активность К+-АТФазы и хо-
линэстеразы, СПП и масса животных.
Используемые в исследованиях биохимические показатели не только высокоинформативны и доступны, но и позволяют связать в единую систему гематологические, биохимические и физиологические тесты, что особенно важно для выяснения механизма токсического действия этих веществ. Однако, учитывая, что вопросы токсикодинамики Б02, N¿2, N0 и золы при их совместном влиянии на организм не входят в задачу настоящего исследования, рассмотрим только количественные аспекты характера комбинированного действия указанных соединений.
Количественную оценку характера комбинированного действия проводили путем определения биологически эквивалентных (изоэффективных) концентраций. В работе использована методическая схема эксперимента, основанная на выявлении зависимости время — эффект. Для этого у животных контрольной группы с учетом фона подопытных вычисляли среднее арифметическое значение изучаемого показателя. Эту величину с доверительным интервалом ±2а принимали в качестве условной нормы. Показатели определяли не менее 5—10 раз при воздействии каждой концентрации или смеси. В тех случаях, когда изменение изучаемого показателя у данного животного выходило за пределы условной нормы, оно учитывалось как значимое [1, 5]. В процессе воздействия каждой концентрации определяли время наступления значимых изменений по показателям каждого животного. Затем на основе кумулятивной частоты значимых изменений
Время наступления эффекта, ч
Концент рация, мг/м3
М-ацетил нейрами новая кислота
холин-эстераза
СПП
строили кривые время — эффект для каждой концентрации веществ или их смесей. По указанным кривым определяли эффект выраженностью 84 %, так как он соответствует достоверному изменению показателя, учитываемого в градированной форме [1]. В соответствии с указанным эффектом находили время его наступления в опытных группах, а затем строили кривые концентрация — время. По кривым зависимости концентрация — время для изолированного и комбинированного действия соединений устанавливали изоэффективные концентрации, с учетом которых определяли Кк.д для различных показателей биологического действия.
С целью выравнивания прямолинейной функции применяли метод наименьших квадратов [12, 14]. Расчет Кк.д проводили по формуле
Таблица 2
Кк.-д 302, N02, N0 и золы, определенные по достоверному изменению СПП, активности холинэстеразы, содержания К+ -АТФазы и Г^-ацетилнейраминовой кислоты в зависимости от концентрации веществ в смеси и времени наступления
эффекта
Ы-ацетилнейрамино
вая кислота
Концентрация, мг/м3
СПП
смеси
время эффекта
время эффекта
время эффекта
зола
Финни. Для количественной оценки характера комбинированного действия использовали общие показатели, по которым был выявлен эффект при изолированном действии.
Учитывая, что во всех случаях как при изолированном, так и при комбинированном действии наблюдались изменения СПП, активности холин-эстеразы, Ыа+, К+-АТФазы и Ы-ацетилнейрамино-вой кислоты, расчет Кк.д проводили с учетом указанных показателей. Концентрации Б02, N02, N0 и золы при их изолированном и совместном (комбинированном) действии представлены в табл. 1 и 2.
Смеси веществ составляли, исходя из реальных соотношений указанных компонентов в атмосферном воздухе населенных пунктов.
Так, статистическая обработка фактических уровней загрязнения атмосферы золой, Б02, N0 и Г\Ю2 показала, что средние соотношения (Ссс/ПДКсс) указанных соединений составляют 5:2:2:1 (Ссс — среднесуточная концентрация вещества, ПДКСс — его среднесуточная предельно допустимая концентрация). Указанные соотношения сохранялись во всех смесях.
Количественная оценка характера комбинированного действия Э02, N0, ЬЮ2 и золы была проведена на основе определения изоэффективных концентраций по изменению СПП, активности холинэстеразы, содержания Ыа+, К+-АТФазы и М-ацетилнейраминовой кислоты. Рассчитанные в соответствии с изоэффективными концентрациями Кк.д для различных смесей представлены в табл. 2.
Как следует из табл. 2, Кк.д. возрастают по мере снижения концентраций веществ в смеси. В частности, при снижении уровня концентраций Б02, Ы02, N0 и золы в 100 раз (смеси № 1 и 5) Кк.д. в зависимости от биологического показателя возрастают: по СПП с 0,61 до 1,34, по холинэстеразе с 0,92 до 1,65, по Кта+, К+-АТФазе с 1,28 до 1,48, по Ы-ацетилнейраминовой кислоте с 0,53 до 1,94.
Необходимо отметить, что, несмотря на длительность эксперимента (4 мес), нам не удалось получить достоверного (84 %) изменения содержания N3+, К+-АТФазы и Ы-ацетилнейраминовой кислоты при воздействии смеси № 5. Вместе с тем СПП изменился уже к 960 ч воздействия. Это свидетельствует о различной чувствительности функциональных систем организма в случае комбинированного воздействия данных компонентов.
Учитывая, что по мере снижения уровней концентраций в смеси Кк.д. возрастают в пределах изученных нами сроков воздействия (4 мес), мы провели графический анализ количественного выражения зависимости между Кк.д. и временем наступления эффекта при воздействии различных смесей изучаемых веществ.
При этом на логарифмической сетке указанная зависимость была аппроксимирована в виде прямых. В связи с отмеченным мы прогнозировали Кк .д. для некоторых биологических показателей
путем экстраполяции указанных прямых. Прогнозируемый Кк.д. 502, Ы02, N0 и золы по изменению СПП составил 1,82, содержания N3+, К+-АТФазы—1,9, Ы-ацетилнейраминовой кислоты— 2,7. При этом лимитирующий (наиболее жесткий) Кк.д. для 4-месячного срока ингаляции (1,65) был получен по изменению активности холинэстеразы. В соответствии с принципом лимитирующего показателя можно рекомендовать Кк.д. 1,65 для оценки фактического загрязнения воздуха Э02, N02, N0 и золой в соответствии с выражением
С1 С 2 С з С 4
пдк БОо + ПДКШо+ пдкш+ 15Н1
1,65
Таким образом, в результате экспериментальных исследований установлено, что характер комбинированного действия зависит как от времени наступления эффекта, так и от уровня концентрации веществ в смеси. В зависимости от чувстви-^рг тельности биологических показателей величина^у Кк.д. оказалась различной. При этом наименьший коэффициент равный 1,65, может быть использован для контроля фактических уровней загрязнения атмосферы Б02, N02, N0 и золой.
Зависимость Кк.д. — время наступления эффекта на сетке с логаримическим масштабом выражается в виде прямых, что позволяет прогнозировать Кк.д. по результатам определения его в краткосрочном эксперименте.
Литература
1. Авалиани С. Л. Прогнозирование степени вероятности токсических эффектов по параметрам зависимости «концентрация — время» при гигиеническом регламентировании атмосферных загрязнений: Автореф. дис. канд.— М., 1980.
Басмаджиева К., Курчатова Г., Давыдкова Е., Цвета-нов И. //Гиг. и сан. — 1968. — № 8. — С. 73—78. Гвоздева Л. А. // Гиг. труда. — 1985. — № 7. — С. 12— 16.
Гильденскиольд Р. С., Ковальчук В. К. // Гиг. и сан.
1984. —№ 8. —С. 19.
Каган Ю. С. //Там же. — 1973. — № 12. — С. 83—91. Ковальчук В. К. //Там же. — 1985. — № 2. — С. 76— 77.
Кустов В. В., Тиунов П. А., Васильев Г. А. Комбинированное действие промышленных ядов.— М., 1975. Кустов В. В., Жданова А. М., Юхновский Г. К. // Гиг, труда. — 1972. — № 10. — С. 35—36. Михеев М. И., Минкина Н. А., Сидорин Г. И. и др. // Гиг. и сан. — 1979. — № 8. — С. 34—35. Митина Л. С. //Гиг. и сан. — 1962. — № 10.— С. 3. Нагорный П. А. // Математические методы планирования исследований, анализа данных и прогнозирования в гигиене. М., 1977.— С. 95—100.
12. Новикова Н. ККнижников В. А.// Гиг. и сан. —-
1985. —№ 3. — С. 47—49.
13. Пазынич В. М. // Гигиена населенных мест.— Киевг 1977.— Вып. 16.— С. 50—52.
14. Пинигин М. А. // Гигиенические аспекты охраны окружающей среды.— М., 1974.— Вып. 2. — С. 31—32.
15. Пинигин М. А. // Гиг. и сан.— 1985. — № 9. — С. 74— 76.
16. Сидоренко Г. И., Пинигин М. А.//Там же.— 1980.— № 1. —С. 56—58.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10. 11.
17. Толоконцев Н. А. // Количественная токсикология.— Л., 1973. —С. 23—51.
18. Уланова И. П. // Токсикология новых промышленных химических веществ.— М., 1969. — Вып. 11. — С. 33— 39.
19. Чмовж В. Е., Кропп Л. И. // Теплоэнергетика. — 1981. —№ 7. —С. 31—37.
20. Шаламберидзе О. П.// Гиг. и сан. — 1969. — № 4.— С. 10—14. '
21. Юровский А. 3. Минеральные компоненты твердых горючих ископаемых. — М., 1968.
Поступила 05.05.07
Summary. The combined effect of S02, N02, NO and ash has been studied, its coefficient being set at 1.65. It is pointed out that this coefficient can be used for a hygienic evaluation of the combined air pollution by the above compounds.
УДК 614.7:[613.155.3:678.746.45/.47]-074
Г. Н. Красовский, Г. В. Толстопятова, 3. И. Жолдакова, В. И. Коркач, И. Р. Бариляк, Т. А. Багдасарян
МЕЖЛАБОРАТОРНЫЕ РАЗЛИЧИЯ В ОЦЕНКЕ ТОКСИЧНОСТИ
И ОПАСНОСТИ ТРИХЛОРБИФЕНИЛА
НИИ общей и коммунальной гигиены им А. Н. Сысина, Москва; Киевский научно-исследовательский филиал ГОСНИИХЛОРПРОЕКТа
Полихлорбифенилы (ПХБ) — широко распространенные загрязнители окружающей среды, опасные для здоровья человека [3].
По решению рабочей группы ВОЗ, ПХБ отнесены к соединениям, подлежащим первоочередному изучению и регламентации. В связи с этим нами было проведено обоснование ПДК одного из представителей ПХБ — трихлорбифенила (ТХБ), входящего в состав диэлектрической жидкости для конденсаторов. С целью повышения надежности выводов исследования осуществлялись независимо друг от друга в двух учреждениях без согласования программ, объема и методов.
Общим в проведенных экспериментах были использование методических подходов при обосновании ПДК вредных веществ в воде, учет схемы этапного нормирования, применение расчетных методов прогнозирования, параметров хронической токсичности [1, 2, 4].
Для изучения были взяты отечественные образцы ТХБ с общим содержанием связанного хлора 42%.
Сопоставление данных, полученных в 2 опытах (НИОКГ —опыт 1, КНИФ ГОСНИИХЛОРПРО-ЕКТ — опыт 2), по острой токсичности и кумулятивное™ ТХБ показало, что величины ЬО50 этого соединения для одного и того же вида животных различаются не более чем в 1,5 раза, а коэффициенты и индексы кумуляции практически совпадают (табл. 1).
Полученные в острых опытах различия в ЬО50 являются вполне допустимыми, так как многочисленными исследованиями установлено, что при определении смертельных эффектов одних и тех же токсичных веществ животных одного и того же вида, пола и возраста, находящихся в одинаковых условиях, конечные результаты могут различаться в 2—3 раза [5].
Подострый опыт был проведен в обоих случаях в течение 30 дней на белых крысах-самцах, но выбранные для исследований дозы ТХБ несколько различались. Так, если в опыте 1 испытывали
дозы 125, 25 и 5 мг/кг (7з4, V200 и V900LD50), то в опыте 2 изучали влияние ТХБ на организм
животных в дозах 90, 45 и 18 мг/кг (Vso, V100, V250
LD50).
Выбор тестов, характеризующих состояние животных, в обоих опытах проведен с учетом данных литературы о преимущественном влиянии ПХБ на функцию печени, однако использованные при этом методы были различными. Так, в опыте 1 определяли содержание липидов, холестерина в сыворотке крови, SH-групп и глюкозы в крови, активность холинэстеразы, альдолазы в сыворотке крови, относительную массу печени и пато-морфологические изменения во внутренних органах.
В опыте 2 функциональное состояние печени оценивали по содержанию холестерина и гликогена в органе, активности АЛТ и ACT, щелочной фосфатазы в сыворотке крови, относительной массе печени, результатам гексеналовой пробы и гистологической картине внутренних органов.
Несмотря на различия в использованных показателях, характеризующих состояние животных, близкие в опытах дозы ТХБ 125 и 90 мг/кг были оценены как токсические для организма животных, так как статистически достоверные изменения в этих случаях отмечались в большинстве тестов.
Так, при введении 125 мг/кг ТХБ наблюдались
Таблица 1
Параметры острой токсичности и кумулятивные свойства ТХБ
Показатель Опыт 1 Опыт 2
ЬО50 (белые мыши), мг/кг ЬОб0 (белые крысы- самцы), мг/кг Коэффициент кумуляции (по С. Н. Чер-кинскому) I кумуляции 2765 (2177 —351 1 ) 4285 (4054 — 4516) I , 08 0, 56 3400 (2902 — 3898) 4540 (3973 — 5107) 0, 92 0,58
Примечание. В скобках — пределы колебаний.
