CC BY
5
УДК 614.777:547.313.3
В. А. Рудейко, М. Н. Куклина, С. А. Зяббарова
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ АЛКИЛПРОПИЛЕНДИАМИНА
В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт
Алкилпропилендиамин (АПДА) широко применяется в горнорудной промышленности для флотации и обогащения минеральных и металлических руд, на электростанциях в качестве ингибитора коррозии в кислых средах, в процессе получения дорожного битума и эмульгаторов для водоэмульсионного покрытия дорог. В составе производственных сточных вод АПДА поступает в водоемы. Отсутствие гигиенического норматива для данного диамина обусловило необходимость проведения токсиколого-гигиениче-ских исследований и санитарного нормирования его в воде водоемов.
АПДА — первичный диамин, парафинообраз-ное вещество желтоватого цвета с сильным аммиачным запахом, хорошо растворимое в хлороформе, метаноле и малорастворимое в воде.
О стабильности АПДА судили с помощью прямого аналитического метода, основанного на образовании окрашенного соединения при взаимодействии диамина с хингидроном в четырех-хлористом углероде, а также косвенно — по выживаемости дафний и изменению специфического запаха. Сопоставление результатов, полученных различными методами, подтвердило их совпадение. Это дает основание отнести АПДА к веществам высокостабильным: через 20 сут от начала опыта он обнаруживался в воде в количествах, мало отличающихся от исходных.
Порог ощущения запаха АПДА в воде определен бригадным методом и методом «закрытого опыта». Статистическая обработка материала с учетом рекомендаций Г. Н. Красовского показала, что порог ощущения 0,16 мг/л, практический порог 0,24 мг/л. При нагревании и хлорировании воды, содержащей АПДА, появления постороннего и усиления специфического запаха вещества не отмечено. На уровне пороговых концентраций по запаху АПДА не сообщает воде специфического привкуса. Пороговая концентрация по пенообразованию составляет 40 мг/л. Окраска не обнаружена в столбике высотой 10 см при содержании АПДА 100 мг/л, в столбике 20 см — 50 мг/л.
Пороговые концентрации АПДА по влиянию на органолеп-тические свойства воды следующие:
Показатели органолептических ^Концентрация АПДА, мг/л
свойств воды
Запах:
порог ощущения 0,16
практический порог 0,24
Привкус 0,16 и 0,24 не сообщают
привкуса воде
Окраска в столбике:
10 см 100
20 см 50
Способность к пенообразованию 40
При содержании в воде 10 мг/л и более АПДА влияет на процессы естественного самоочищения водоема, тормозя биохимическое потребление кислорода на 25—38 %. а также задерживая рост и развитие сапрофитной микрофлоры. Торможения процессов нитрификации в присутствии АПДА не выявлено. Отмеченное повышение содержания аммиака в опытах с концентрацией АПДА 5 и 10 мг/л свойственно алифатическим аминам и связано с его образованием при гидролизе. АПДА в концентрациях до 10 мг/л не изменял содержания растворенного кислорода и рН по сравнению с соответствующими регламентированными нормативами. Концентрации диамина до 5 мг/л не снижали бактерицидного действия хлора при хлорировании воды. Таким образом, пороговой концентрацией по влиянию на процессы естественного самоочищения от органического загрязнения является 5 мг/л.
В опытах на 48 белых мышах, 42 белых крысах и 6 кроликах изучена острая токсичность АПДА при пероральном введении в организм животных. Установлено, что диамин относится к умеренно токсичным соединениям. Среднесмер-тельная доза АПДА для белых мышей 700 (507—966) мг/кг, для белых крыс 840 (646— 1092) мг/кг, для кроликов 522 мг/кг. Коэффици-циент видовой чувствительности 1,6. Коэффициент видовой чувствительности, рассчитанный согласно рекомендациям Г. Н. Красовского и Г. Г. Авиловой, не дает основания считать выраженными выявленные видовые различия в отношении данного вещества. Клиническая картина острого отравления АПДА у подопытных животных была сходной и характерной для интоксикации алифатическими аминами с преимущественным поражением нервной системы. Гибель основной части белых мышей и белых крыс происходила в течение первых 3—4 ч.
Индекс кумуляции, рассчитанный по данным острого опыта согласно рекомендациям Б. М. Штабского, позволил отнести АПДА к веществам с умеренно выраженными кумулятивными свойствами. Для подтверждения данного вывода кумулятивные свойства изучали также на белых крысах с введением в течение 30 дней" 1/10, 1/50 и 1/250 ЬБво, что составило соответственно 84, 16,8 и 3,36 мг/кг диамина. С целью выявления кумулятивного эффекта проведена комплекс-
ная оценка состояния организма животных с применением функциональных и биохимических методов исследования. При воздействии наибольшей дозы АПДА зарегистрированы статистически достоверные изменения практически всех принятых в эксперименте показателей интоксикации (отставание в приросте массы тела, изменения со стороны периферической картины кро-_ ви, нарушение способности ЦНС суммировать подпороговые импульсы, изменение ферментативной и протромбинообразовательной функций печени, нарушение окислительно-восстановительных процессов и С-витаминного обмена, изменение коэффициентов массы внутренних органов). На основании результатов опытов АПДА следует отнести к веществам со среднекумулятивными свойствами.
Хронический санитарно-токсикологический эксперимент с АПДА проводили на белых крысах и кроликах. При выборе доз мы ориентировались . на результаты острых опытов, изучения кумуля-
* тивных свойств, а также учитывали пороговые уровни по запаху и известные материалы литературы по данному вопросу (С. П. Черкинский и соавт. Методические указания по разработке и научному обоснованию ПДК вредных веществ в воде водоемов, 1976). На крысах испытано действие АПДА в дозах 0,84, 0,168 и 0,0336 мг/кг, на кроликах — 0,52, 0,104 и 0,021 мг/кг, что составляло 1/1000, 1/5000 и 1/25 000 ЬЭ50.
Набор тестов для хронического опыта определялся результатами острых опытов, оценки кумулятивных свойств вещества, а также данными исследований, выполненных на кафедре комму-, нальной гигиены института по нормированию
* отдельных представителей алифатических аминов.
АПДА в дозах 0,021—0,168 мг/кг в условиях нашего эксперимента оказался нетоксичным для подопытных животных. При введении его в дозах 0,84 мг/кг (белым крысам) и 0,52 мг/кг (кроликам) отмечено статистически достоверное влияние АПДА на ферментативную функцию печени: фазовое изменение активности холинэсте-разы — снижение на 12-й и 24-й неделях опыта и повышение на 16-й и 20-й неделях; повышение активности щавелевоуксусной и снижение активности пнровиноградной трансаминаз на 8— 24-й неделях отравления. Изменение течения окислительно-восстановительных процессов проявилось в снижении каталазной активности крови у белых крыс через 4 нед от начала эксперимента, а у кроликов — с 12-й недели интоксикации. Кроме того, к концу эксперимента у жи-Чг вотных обоих видов отмечалось статистически достоверное уменьшение количества цитохромо-ксидазы в печени и сукцинатдегидрогеназы в печени и почках. Поражение ЦНС белых крыс, получавших АПДА в дозе 0,84 мг/кг, характеризовалось процессами торможения в коре голов-
ного мозга: с 12-й недели опыта отмечалось повышение суммационно-порогового показателя. И если на 12-й неделе он превышал данные контроля лишь на 7% (Р>0,05), то с 16-й недели отмечалось стойкое увеличение его на 13—19 % (Р<0,01). Установлено также нарушение функциональной способности кроветворного аппарата кроликов и белых крыс; к концу эксперимента выявлены сдвиги по типу гипохромной анемии (снижение количества эритроцитов и гемоглобина). О напряжении функции кроветворения судили также по содержанию ретикулоцитов; у кроликов оно было повышено с 8-й недели эксперимента. Данные определения коэффициентов массы внутренних органов также свидетельствуют о токсическом действии АПДА. У кроликов, подвергавшихся воздействию диамина в дозе 0,52 мг/кг, наблюдалось увеличение коэффициентов массы печени и надпочечников соответственно на 19 и 28% (Я<0,05). У белых крыс оно было более резким и составляло по сравнению с контролем 125 и 131 % (Р<0,01). Повышение содержания аскорбиновой кислоты (Р = 0,01) в печени и надпочечниках подопытных животных в результате воздействия максимальных испытанных доз АПДА можно рассматривать как проявление защитной реакции организма на введение диамина. При патоморфологиче-ском исследовании в печени наблюдалась жировая дистрофия, в селезенке — гиперплазия белой пульпы.
Анализ результатов хронического опыта позволил установить в качестве максимальной недействующей дозы АПДА 0,168 мг/кг (3,36 мг/л).
Кроме общетоксических, в исследованиях использованы тесты, позволяющие изучить возможное специфическое (мутагенное, гонадо- и эмбриотоксическое, аллергенное) действие АПДА.
Мутагенную активность диамина оценивали на культуре лимфоцитов периферической крови человека, а также с помощью анафазного метода учета хромосомных перестроек в клетках костного мозга животных. Цитогенетический анализ выявил отсутствие влияния диамина на хромосомный аппарат соматических клеток.
Для определения гонадотоксического эффекта АПДА 1 часть подопытных крыс-самцов в конце хронического эксперимента спаривали с ин-тактными самками в соотношении 1 :2. Самок забивали на 20-й день беременности для исследования эмбрионального материала. У другой части животных проводили оценку макроскопического и функционального состояния семенников и спермы. Возможное эмбриотоксическое действие изучали на самках белых крыс, которых подсаживали к интактным самцам. Интоксикация диамином продолжалась в течение всего
1 Исследования гонадо- и эмбриотоксического эффекта АПДА проведены канд. мед. наук В. В. Торопковым.
срока беременности. Результаты экспериментов показали, что АПДА в максимальной недействующей дозе (0,168 мг/кг) не дает гонадо- и эмбриотоксического эффекта. Исследование аллергенного влияния АПДА на организм морских свинок, белых крыс и кроликов проводили согласно рекомендациям, изложенным в «Методических указаниях по изучению аллергенного действия при обосновании ПДК вредных веществ в воде водоемов» (1980). Затравка продолжалась в течение 6 мес дозами, принятыми в хроническом санитарно-токсикологическом эксперименте. Отсутствие различий по использованным тестам у подопытных и контрольных животных позволяет считать дозы АПДА от 0,0336 до 0,84 мг/кг безопасными в аллергенном отношении.
Таким образом, комплексная оценка полученного материала, сравнение пороговых концентраций по всем изученным признакам вредности позволили предложить ПДК алкилпропилендиа-
мнна на уровне 0,15 мг/л, а лимитирующим показателем вредности считать органолептический.
Литература. Красовский Г. Я. — В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточны-мн-водами. М., 1962, вып. 5, с. 384—398. Красовский Г. Н., Авилова Г. Г. — Ж. Всесоюзн. о-ва
им. Д. И. Менделеева, 1974, № 2, с. 159—164. Методические указания по разработке и научному обоснованию предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде водоемов. М., 1976. Методические указания по изучению аллергенного действия при обосновании ПДК вредных веществ в воде водоемов (№ 2185—80). М., 1980. Черкинский С. #., Красовский Г. Н., Тугаринова В. //. — В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1964, вып. 6, с. 290— 300.
Штабский Б. М. — Гиг. и сан., 1973, Л& 8, с. 24—28.
Поступила 26.04.82
Summary. The results obtained in multiple investigations make it possible to recommend the concentration of 0.15 mg/1 as water MAC for alkyl propylene diamine; the limiting harm-fulness index — organoleptic.
УДК 613.646:622.34(571.56)
Г. H. Репин, Р. Ф. Афанасьева, А. Г. Чеботарев
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МИКРОКЛИМАТА И ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА РАБОТАЮЩИХ НА РОССЫПНЫХ И РУДНЫХ ШАХТАХ ЯКУТИИ
НИИ гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва
В свете решения народнохозяйственных задач районы Сибири и Крайнего Севера рассматриваются как наиболее перспективные по добыче полезных ископаемых, многие из которых разрабатываются в толще многолетнемерзлых пород, когда технологией не допускается подогрев подаваемого в шахты воздуха. Микроклимат и тепловое состояние горнорабочих изучались лишь на шахтах, расположенных в подмерзлот-ной зоне при положительной температуре пород (И. И. Деденко и соавт.) или частично находящихся в зоне вечной мерзлоты с температурой пород близкой к 0 (И. А. Арнольди; И. В. Петровская, и др.).
Настоящие исследования выполнены на шахтах с различной глубиной отработки ископаемых в толще мерзлых пород, в том числе на поверхностно расположенных россыпных шахтах глубиной 10—20 м с температурой горных пород от —7 до —11°С, на более глубокой шахте (80— 90 м) с их температурой от —5 до —8°С и на глубоком горизонте рудника, находящемся на границе мерзлых и талых грунтов при температуре около 0.
Параметры микроклимата измеряли общепринятыми методиками с использованием аспнраци-онного психрометра Ассмана, крыльчатого анемометра, спиртового термометра, кататермометра. Комплексную оценку температуры воздуха и
ограждающих пород проводили зачерненным шаровым термометром Верной — Иокла. О тепловом состоянии организма судили по уровню и динамике аксиллярной температуры тела, кожной температуры, средневзвешенной температуры кожи (СВТК), общих и локальных теплоощу-щений. Пользовались максимальными медицинскими термометрами, микроэлектротермометром МТ-57М с точностью ±0,1 °С и семибалльной шкалой Бэдфорда по теплоощущениям. Суммарное тепловое сопротивление одежды рассчитывали по методике Р. Ф. Афанасьевой.
Исследования проводили в конце зимнего периода при температуре наружного воздуха от —20 до —33 °С на россыпных шахтах и от —7 до —17 °С на руднике. Скорость ветра была соответственно от 0,1 до 4,4 и от 0,1 до 0,9 м/с. В шахтах самая низкая температура воздуха наблюдалась на рудничных дворах, куда через воздухоподающие стволы поступает холодный воздух с поверхности (табл. 1). При прохождении воздуха по выработкам происходит его отепление от горных пород. Так, в выработках и лавах, примыкающих к центральному штреку, температура воздуха была в среднем на 4°С выше, чем на рудничных дворах, а в удаленных и тупиковых выработках она приближалась к таковой горных пород. Температура по шаровому термометру на всех участках оказалась несколь-
