CC BY
11
УДК б 14.72:66.062.591.2):613.155.3
И. В. Моренкова
К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИМЕТИЛАЦЕТАМИДА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, .Москва
Диметилацетамид (ДМАА) широко применяется в качестве универсального растворителя в химической промышленности при производстве термостойких волокон, полимерных материалов, пластмасс, пленок, эмалей, а также для специальных целей. С промышленными выбросами ДМАА может поступать в атмосферный воздух.
Сведения о биологическом действии ДМАА крайне ограничены и касаются влияния на организм лишь больших его концентраций (В. Б. Кафян; М. В. Накрякова). Анализ данных литературы показывает, что до настоящего времени недостаточно изучено биологическое действие малых концентраций указанного вещества на жизненно важные системы организма, не использованы и различные виды возможных отдаленных эффектов, в частности гонадотоксическнй, эмбриотоксический, цито-генетический, отсутствуют нормативы содержания ДМАА в атмосферном воздухе.
Целью настоящей работы явилась токсиколого-гигиеническая характеристика малых концентраций ДМАА с обоснованием нормативов его содержания в атмосферном воздухе. ДМАА в воздухе определяли с помощью газохроматографнческого метода (Л. И. Волохова и соавт.).
Обоснование максимальной разовой предельно допустимой концентрации (ПДК) ДМАА проведено в соответствии с методикой, предложенной в Институте общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР (Н. Г. Андреещева и М. А. Пинигин), в основе которой лежит определение вероятностного порога запаха у испытуемых с последующим установлением максимальной разовой ПДК, при этом используются коэффициенты запаса, дифференцированные в зависимости от угла наклона прямой, характеризующей класс опасности вещества для человека по ольфактивным реакциям. Нами выполнено 700 определений порога запаха у 25 практически здоровых людей. Исследовали 7 концентраций ДМАА: 2,2, 1,8, 1,5, 1,2, 1, 0,8, 0,6 мг/м3. Статистическую обработку данных проводили методом иробит-анализа Н. Г. Андреещевой.
На рис. 1 представлена прямая, характеризующая интенсивность нарастания запаха при предъявлении испытуемым указанных концентраций вещества. Как показано на рис. 1, вероятностный порог запаха (ЕС1в мг/м3) составляет 0,8 мг/м3, угол наклона прямой по отношению к оси абсцисс концентраций равен 63°, что позволяет отнести ДМАА по степени опасности ольфактивных реакций ко 2-му классу веществ, т. е. к высокоопасным ве-
ществам. Для прямой с углом наклона 63° величина коэффициента запаса составляет 4,1. Поскольку максимальная разовая ПДК устанавливается путем деления вероятностного порога запаха на коэффициент запаса, для ДМАА может быть предложена максимальная разовая ПДК в атмосферном воздухе, равная 0,2 мг/м3.
Хроническое действие ДМАА изучено в эксперименте на белых крысах с использованием зависимости концентрация — время (М. А. Пинигин, 1977). Эксперимент проведен в 200-литровых затравочных камерах. Животных 1—4-й группы подвергали воздействию ДМАА в концентрациях 15, 5, 1 и 0,5 мг/м3 соответственно. 5-я группа животных служила контролем. В каждой группе было по 15 крыс-самцов. В качестве критериев общетоксического действия ДМАА использовали определение суммационно-порогового показателя (СПП), количества эритроцитов, уровня гемоглобина, активности каталазы и лизосомальных ферментов в сыворотке крови. При изучении гонадотоксиче-ского действия вещества определяли осмотическую и кислотную резистентность сперматозоидов, время и характер их подвижности, а также активность лизосомальных ферментов в семенной жидкости и гонадах. Длительность эксперимента для каждой группы животных определялась временем появления определенных изменений с достоверностью Р < 0,05.
Экспериментальные данные наносили на сетку с логарифмическим масштабом, при этом получены прямые, по углу наклона которых определяли класс опасности вещества (отдельно по каждому из изучаемых показателей). При установлении класса опасности ДМАА исходили из принципа лимитирующего показателя, т. е. класс опасности принимался по тому показателю, по которому угол
Рнс. 1. Вероятностный порог запаха ДМАА.
По оси абсцисс — концентрация ДМАА (п мг/м'); по оси ординат — вероятность обнаружения запаха (в %).
ОО О£0в/,О. /¿2 0 45
Рис. 2. Прямые зависимости концентрация — время при изучении общетоксического действия ДМАА.
По оси абсцисс — концентрация ДМАА (Н мг/м3); но оси ординат — время (в ч): Здесь и на рис. 3.1 — уровень гемоглобина; 2 — СПП: Л — количество эритроцитов: 4 — активность каталазы сыворотки
крови.
Рис. 3. Прямые зависимости концентрация — время при
изучении гонадотоксического действия ДМАА. / — осмотическая, 2 — кислотная резистентность сперматозоидов'
наклона прямой концентрация — время был наибольшим.
Исследования показали, что при ингаляционном воздействии ДМАА у животных 1-й группы (концентрация 15 мг/м3) на 6-й день опыта наблюдались вялость, гиподинамия, раздражение слизистых оболочек носа, конъюнктивит. У крыс 2-й группы (концентрация 5 мг/м3) имели место эти изменения, но они были менее выраженными и возникли в более поздние сроки — на 25-й день опыта. У животных 3-й группы (концентрация 1 мг/м3) к концу эксперимента (45-й день) также регистрировались симптомы вялости. У животных 4-й группы (концентрация 0,5 мг/м3) изменения внешнего вида и поведения не отмечено. ДМАА в концентрациях 0,5— 0,15 мг/м3 вызывает определенные изменения показателей СПП, однако время наступления этих сдвигов определяется его уровнем. Так, при концентрации 15 мг/м3 эффект был зарегистрирован уже через 168 ч воздействия, в то время как при концентрации 0,5 мг/м3 аналогичные изменения обнаружены лишь при экспозиции 1200 ч. Все эти изменения статистически достоверны.
При изучении количества эритроцитов обращает на себя внимание тот факт, что концентрация 15 мг/м3 обусловила волнообразный эффект, выражающийся в повышении их уровня на 2-й и 7-й дни воздействия ДМАА. На 8-й день экспозиции обнаружено статистически достоверное снижение количества эритроцитов.
Аналогичные результаты получены и при изучении влияния ДМАА в концентрации 5 мг/м3, при этом на 14-й день опыта снижение числа эритроцитов было наибольшим. Что касается более низких концентраций ДМАА — 1 и 0,5 мг/м3, то в этих случаях не было обнаружено волнообразных изменений количества эритроцитов. Вместе с тем при увеличении экспозиции до 672 ч при концентрации ДМАА 1 мг/м3 и до 1440 ч при концентрации 0,5 мг/м3 было также отмечено достоверное снижение количества эритроцитов по сравнению с контролем. Анализ воздействия ДМАА на актив-
ность каталазы крови подопытных животных показал сдвиги при применении всех концентраций. Однако эти сдвиги наступали в различные сроки. Если при концентрации ДМАА 15 мг/м3 эффект выявлен через 288 ч, то для достижения такого же эффекта при концентрации 5 мг/м3 понадобилась экспозиция в 1080 ч..
Изученные концентрации ДМАА не оказали существенного влияния на активность лизосомальных ферментов в сыворотке крови животных.
Таким образом, по данным исследованных тестов, все изученные концентрации ДМАА оказались биологически активными.
Результаты исследования гонадотоксического действия ДМАА показали, что все указанные его концентрации вызывают достоверные изменения осмотической и кислотной резистентности сперматозоидов белых крыс. Что касается изучения величины подвижности сперматозоидов у животных, то отмечено, снижение ее лишь при воздействии максимальной из изученных концентраций ДМАА через 240 ч с возникновением тенденции к изменению подвижности через 168 ч. При воздействии более низких концентраций ДМАА (5 и 1 мг/м3) также отмечена склонность к изменению сроков подвижности сперматозоидов в более поздние периоды опыта (соответственно 240 и 480 ч). Однако эти изменения статистически недостоверны. Концентрация ДМАА 0,5 мг/м3 на показатель подвижности сперматозоидов не повлияла. Воздействие ДМАА сопровождалось ферментной дезорганизацией ли-зосом. Отмечена зависимость между степенью повышения общей активности р-галактозидазы в гонадах и интенсивностью воздействия ДМАА: при концентрации 1 мг/м3 активность увеличивалась на 31 %,(Р<0,01), при концентрациях 5 и 15 мг/м3 — соответственно на 45 %(Р<0,01).
Определяя активность этого же фермента в семенной жидкости, мы отметили достоверные изменения (Я < 0,001) при воздействии небольших концентраций ДМАА — 0,5 и 1 мг/м3, причем эти сдвиги носили характер понижения активности фермента.
Активность другого фермента лизосом — N1-ацетил-р-О-глюкозамидазы при воздействии 3 из 4 изученных концентраций ДМАА (15, 5, 0,5 мг/м3).
Таким образом, различные концентрации ДМАА отчетливо влияли на активность лизосомальных ферментов в репродуктивной системе (гонадах и семенной жидкости).
Графическое изображение результатов изучения общетоксического действия ДМАА на организм белых крыс на сетке с логарифмическим масштабом представлено на рис. 2, на котором видно, что углы наклона прямых по различным показателям колеблются в пределах 135—150°. Наибольший угол наклона прямой (150°) характеризует активность каталазы крови. Этот показатель оказался наиболее чувствительным при оценке токсического действия ДМАА и принят при определе-
нии класса опасности ДМАА в соответствии с методической схемой, предложенной М. А. Пини-гиным (1975). Согласно указанной схеме, ДМАА относится ко 2-му классу веществ, т. е. к высокоопасным веществам.
На рис. 3 представлены прямые зависимости концентрация — время, полученные в результате изучения гонадотоксического действия ДМАА. Как показано на рис. 3, углы наклона прямых по этим показателям колеблются в пределах 146—151°. По углу наклона прямых, характеризующих го-надотоксический эффект, ДМАА может быть также отнесен к веществам 2-го класса опасности. Следовательно, по показателям как общетоксического действия, так и воздействия на гонады ДМАА относится к высокоопасным веществам.
В основу установления дифференцированных ПДК положена методика М. А. Пинигина (1977), согласно которой прямые концентрация — время, полученные в эксперименте длительностью 1400— 1800 ч, экстраполированы на срок 4 мес — 2880 ч (принятая длительность хронического круглосуточного воздействия при обосновании среднесуточной ПДК атмосферных загрязнений). Это позволило нам получить пороговую концентрацию ДМАА в хроническом опыте, равную 0,1 мг/м3.
Для установления среднесуточной ПДК указанная пороговая концентрация должна быть снижена с учетом коэффициента запаса, соответствующего углу наклона прямых концентрация — время. По наиболее чувствительному показателю (осмотическая резистентность сперматозоидов) угол наклона прямых концентрация — время составляет 151°. Для этого угла наклона принят коэффициент запаса, равный 17. Таким образом, в качестве среднесуточной ПДК ДМАА в атмосферном воздухе может быть предложена концентрация 0,006 мг/м3.
Максимальная разовая и среднесуточная концентрации ДМАА в атмосферном воздухе одобрены секцией по санитарной охране атмосферного воздуха и утверждены Минздравом СССР.
Выводы. 1. ДМАА по степени опасности ольфактивных реакций может быть отнесен ко 2-му классу веществ.
2. По показателям общетоксического и гонадотоксического действия ДМАА также может быть причислен ко 2-му классу веществ, т. е. к высокоопасным веществам.
3. Для ДМАА рекомендованы максимальная разовая ПДК в атмосферном воздухе, равная 0,2 мг/м3, и среднесуточная ПДК — 0,006 мг/м3.
Литература. Андреещееа Н. Г., Пинигин М. А. — В кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. М., 1978, вып. 6, с. 75—76. Волохова J1. И., Шоричева В. Н., Моренкова Н. В. —
Там же. М., 1979, вып. 7, с. 135. Кафян В. Б. Материалы по токсикологии диметилацета-
мида. Автореф. дне. канд. Ереван, 1971. Накрякова М. В. — Гиг. труда, 1975, № 3, с. 53—54. Пинигин М. А. Биологическая эквивалентность в решении методических задач гигиенического регламентирования атмосферных загрязнений. Автореф. дне. докт. М., 1977.
Пинигин М. А., Григоревская 3. П., Некрасова Р. И. и др. — В кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. М., 1977, вып. 5, с. 33—36. Пинигин М. А. — В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений как критерии безопасности воздействия промышленных выбросов на здоровье населения. Пермь, 1975, с. 3—5.
Поступила 20.11.80
Summary. It is shown that in as far as the hazard of olfactory responses is concerned, dimethylacetamide (DMAA) may be considered as a substance of hazard class 2 (i. е., as a dangerous substance). It can also be assigned to that class on the basis of its general toxic and gonadotoxic actions. It is recommended that the highest single-occasion and average daily MACs for DMAA in the ambient air be set at 0.2 mg/ш' and 0.006 mg/m3, respectively.
УДК вИ.71/.73-07:в12.6.05:576.31 в
М. Л. Мае лов, В. С. Журков, И. Р. Голубев
ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ХРОМОСОМНЫЙ АППАРАТ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА
Институт общей и коммунальной гиги&ны им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва;
Омский медицинский институт
Увеличение химического загрязнения окружающей среды в последние годы можно считать одним из этиологических факторов наследственной патологии. По данным многих авторов, в индустриально развитых странах наблюдается рост числа аномалий развития у новорожденных и спонтанных абортов, многие из которых связаны с хромосомными нарушениями (Н. П. Бочков; ^иИаизег, и
др)-
Целью нашей работы являлось изучение реального влияния на генетический аппарат человека
химических загрязнений антропогенного происхождения.
Одним из наиболее эффективных методов прямой оценки индуцированного мутагенеза у человека является анализ хромосомных аберраций (ХА) в лимфоцитах у контактирующих с мутагенами (Н. П. Бочков и соавт.). Если в условиях производства химических веществ подобные исследования проводятся довольно широко (И. В. Саноц-кий и В. Н. Фоменко; В. С. Журков и соавт., и др.), то работ, посвященных анализу частоты хро-
