CC BY
39
HYGIENIC STANDARDS AND SAFETY CRITERIA OF INDUSTRIAL ENVIRONMENT FACTORS
G. Kh. Shakhbazyan, I. M. Trakhtenberg
The paper deals with the principles governing the determination of hygienic standards for the factors of industrial environment. It points out to the necessity of differential substantiation of hygienic standards for various factors closely related to the everyday life of man and for factors whose action is undesirable and harmful in the environment of man.
On the basis of the work done at the Occupational Hygiene department of the Kiev Medical Institute certain data are presented on the criterial that may evaluate the harm and safety of the investigated effects. Interpretation of the experimental findings on the effect of toxic substances on the immunobiological reactivity, the protein metabolism and the cardiac functioning is given. The relationship of specific and nonspecific reactions of the body in reply to the action of toxic substances is analyzed.
УДК 614.72 : 668.7*
К ВОПРОСУ О ДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФЕНОЛА И АЦЕТОФЕНОНА ПРИ СОВМЕСТНОМ ПРИСУТСТВИИ ИХ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
Ю. Е. Корнеев
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Изучение комплексного воздействия атмосферных загрязнений на организм является в настоящее время одним из важных направлений исследований в области гигиены атмосферного воздуха. В связи с этим перед нами была поставлена задача изучить характер совместного действия на организм фенола и ацетофенона в целях экспериментального обоснования их предельно допустимого содержания при совместном присутствии в атмосферном воздухе.
В промышленности сочетание действия этих 2 веществ отмечается при получении фенола кумольным способом. В этом случае в атмосферный воздух выбрасываются пары фенола, ацетофенона и других токсических веществ, комплексному воздействию которых может подвергаться население. В литературе нет данных о комбинированном действии фенола и ацетофенона. Одновременное же действие нескольких ядов может значительно отличаться от действия каждого из них в отдельности, проявляясь полной или частичной суммацией, потенцированием действия или антагонизмом, или же независимостью действия составных частей смеси друг от друга. Таким образом, только с помощью эксперимента в каждом отдельном случае можно получить достаточно полное и исчерпывающее решение этого вопроса.
При изучении изолированного действия фенола и ацетофенона установлены предельно допустимые максимальные разовые и среднесуточные концентрации в атмосферном воздухе для фенола — 0,01 мг/м3 (Б. Мухитов) и ацетофенона — 0,003 мг/м3 (Н. Б. Имашева). Токсикологические свойства фенола широко освещены в литературе.
По ацетофенону только работа Н. Б. Имашевой наиболее полно вскрывает действие малых концентраций его на организм.
Для определения фенола в атмосферном воздухе мы использовали 2 метода: 1) определение фенола в реакции с диазотированным паранитроанилином. Чувствительность метода 0,2 мкг в 5 мл; 2) определение фенола с 4-аминоантипирином. Чувствительность метода 0,2 мкг в 2 мл (М. В. Алексеева).
В проведенных экспериментах был использован спектрофотометри-'ческий метод определения ацетофенона (М. Д. Манита). Чувствительность метода 0,25 мкг/мл.
При экспериментальном изучении рефлекторного действия малых концентраций фенола и ацетофенона в различных смесях с целью обоснования максимальной разовой предельно допустимой концентрации смеси этих веществ в атмосферном воздухе мы определяли порог запаха смеси фенола и ацетофенона, изучали влияние смесей на световую чувствительность глаза и электрическую активность коры головного мозга. Исследование проводили на здоровых по методикам, рекомендованным Комитетом по санитарной охране атмосферного воздуха.
Определение порога запаха мы начали с проверки порогов обонятельного ощущения фенола и ацетофенона при их изолированном действии. Б. Мухитовым установлен порог запаха фенола для наиболее чувствительных лиц на уровне 0,022 мг/м3. По данным Н. Б. Имашевой, порог запаха ацетофенона для наиболее чувствительных лиц находится .на уровне 0,01 мг/м3.
Исследования проведены на 22 человеках. Порог запаха фенола для наиболее чувствительных лиц (2 человека) определяли на уровне 0,0172 мг/.м3, подпороговую концентрацию — 0,0161 мг/м3. Для 14 испытуемых минимальной ощутимой была концентрация фенола 0,022 мг/м3, неощутимой — 0,0172 мг/м3. Для 6 человек порог запаха .лежал выше 0,022 мг/м3.
Для 10 испытуемых из 22 пороговой по запаху для ацетофенона явилась концентрация 0,01 мг/м3, подпороговой — 0,008 мг/м3. Одиннадцать человек ощущали концентрацию 0,0285 мг/м3, неощутимой оказалась концентрация 0,01 мг/м3. Для 1 испытуемого пороговая концентрация была выше 0,0285 мг/м3.
Порог запаха смеси определяли на 18 испытуемых, из которых 6 участвовали в исследованиях как с изолированным действием веществ, так и смеси фенола и ацетофенона. Дальнейшие исследования вели на этой группе лиц. Данные по определению порогов обонятельного ощущения приведены в табл. 1.
Показатель суммарной концентрации ощутимой смеси, выражен-
0,013 0,004
ной в долях от пороговой, равен о 022 О 01 =0>99. т. е.вданном случае мы имеем дело с полной суммацией действия исследуемых веществ. Выраженная в долях от порогов при изолированном действии неощутимая по запаху смесь имеет показатель суммарной концентрации 0,72.
В излагаемых ниже исследованиях мы не определяли пороги влияния, а при расчетах пользовались пороговыми величинами, полученными Б. Мухитовым и Н. Б. Имашевой.
Изучение влияния малых концентраций смеси фенола и ацетофенона на световую чувствительность глаза проводили по методу темновой адаптации глаза на адаптометре АДМ. Адаптометрические исследования вели на 3 наиболее чувствительных лицах, выявленных при проведении предыдущего исследования. Проведено 93 определения. Исследовали 2 смеси фенола и ацетофенона. С каждой смесью проводили по 4 исследования. Проверяли следующие концентрации: фенол <0,00747 мг/м3 (в долях от пороговой концентрации 0,48) и ацетофенон А,00517 мг/м3 (в долях от пороговой концентрации 0,52). Показатель суммарной концентрации смеси равен 1. Вторая смесь: фенол 0,0059 мг/м3 (0,38 в долях от пороговой концентрации) и ацетофенона 0,0039 мг/м3 {в долях от пороговой концентрации 0,39): Показатель суммарной концентрации второй смеси равен 0,77.
Вдыхание первой смеси вызвало статистически подтвержденные изменения у всех 3 испытуемых, а второй не изменяло хода кривой темновой адаптации. Это подтверждает полную суммацию действия ис-
следуемых веществ: показатель суммарной концентрации минимальной действующей смеси равен 1.
Влияние смеси малых концентраций фенола и ацетофенона на электрическую активность мозга мы изучали с помощью методики, разработанной для гигиенических исследований А. Д. Семененко. Исполь-
Таблица 1
Определение порогов обонятельного ощущения фенола и ацетофенона
Больной Фенол ( мг/мЗ) Ацетофенон (в мг/мЗ) Смесь фенола и ацетофенона (в мг/мЗ)
ощутимая концентрация неощутимая концентрация ощутимая концентрация неощутимая концентрация ощутимая смесь неощутимая смесь
г. л. 0,022 0,017 0,01 0,008 0,013 0,01
0,004 0,0026
А. К. 0,022 0,017 0,01 0,008 0,013 0,01
0,004 0,0026
Р. Л. 0,022 0,017 0,01 0,008 0,013 0,01
0,004 0,0026
Т. Т. 0,022 0,017 0,01 0,008 0,013 0,004 0,01 0,0026
Т. Н. 0,022 0,017 0,01 0,008 0,013 0,004 0,01 0,0026
Т. к. 0,022 0,017 0,01 0,008 0,013 0,01
0,004 0,0026
Примечание. Здесь и в табл. 2 числитель — концентрация фенола (в мг/м3)\ знаменатель — концентрация ацетофенона (в мг/м3).
зовали метод усиления собственного а-ритма человека при одновременной стимуляции его прерывистым светом, соответствующим частоте ритма испытуемого, и звуком, интенсивность которого постоянно изменялась после включения. Запись кривых вели на 12-канальном полифизиографе фирмы «Галилео». После тренировки испытуемых в течение 14—15 дней регистрировали кривые при вдыхании чистого воздуха, а затем газовой смеси. Исследования вели на 3 наиболее чувствительных лицах. Проведено 112 определений. С каждой смесью изучения вели не менее 3 раз. Исследовали 2 смеси фенола и ацетофенона. Первая смесь: фенол 0,00759 мг/м3 (в долях от пороговой концентрации 0,49) и ацетофенон 0,00357 мг/м3 (0,51 в долях от пороговой концентрации). Показатель суммарной концентрации 1. Вторая смесь: фенол 0,00584 мг/м3 (в долях от пороговой концентрации 0,375), ацетофенон 0,00276 мг/м3 (0,394 в долях от пороговой концентрации). Показатель суммарной концентрации смеси 0,77. Первая смесь вызвала статистически подтвержденные изменения у всех 3 испытуемых (рис. 1), вторая достоверных изменений не вызвала. Эти исследования еще раз подтверждают полную суммацию действия фенола и ацетофенона (табл. 2). Полученные результаты согласуются с данными ряда авторов (К. А. Буштуева; В. М. Стяжкин; Б. К. Байков), установивших явления суммации действия малых концентраций некоторых атмосферных загрязений при одновременном присутствии их в атмосферном воздухе.
2 Гигиена и санитария, № 9
17
/
коза?
При пересчете концентрации паров фенола и ацетофенона в долях от предельно допустимых концентраций при изолированном действии этих ингредиентов оказывается, что минимально действующая смесь находится на уровне 1,96 их суммарной концентрации, максимально недействующая.
На основании полученных данных может быть сделан вывод, что при совместном присутствии в атмосферном воздухе фенола и ацетофенона их суммарная концентрация в долях от предельно допустимых концентраций при изолированном действии не должна превышать 1,5.
Для изучения резорбтивного действия смесей фенола и ацетофенона была проведена длительная круглосуточная ингаляционная затравка экспериментальных животных. Мы исследовали смеси веществ в следующих средних концентрациях:
первая смесь: ацетофенон 0,00171 ±0,00004 мг/м3 и фенол 0,0062 ±0,00017 мг/м3. Показатель суммарной концентрации этой смеси, выраженный в долях от предельно допустимых при изолированном действии веществ, равен 1,19, а в долях от пороговых концентраций по самому чувстви-I > п чш тельному тесту — электроэнце-
фалография — 0,64;
вторая смесь: ацетофенон 0,01732 ±0,0004 мг/м3 и фенол 0,0637±0,0016 мг/м3. Показатель суммарной концентрации смеси равен соответственно 12 и 14 (в долях от ПДК).
Исследования проводили на 45 белых крысах-самцах с первоначальным весом 70—100 г. В каждую затравочную камеру помещали по 15 животных.
Концентрации исследуемых веществ проверяли ежедневно в течение 84 суток затравки животных. За это время вели наблюдения за общим состоянием животных, весом, активностью холинэстеразы, моторной хронаксией мышц-антагонистов, порфириновым обменом, количеством эозинофилов в периферической крови, выведением с мочой 17-кетостероидов и витамина С.
Общее состояние животных, подвергнутых затравке, не отличалось, от такового животных контрольной группы. Статистически достоверных изменений в приросте веса животных не обнаруживалось в течение всего эксперимента.
В проведенных исследованиях выявлены выраженные изменения активности холинэстеразы у животных 2-й группы, затравлявшихся большими концентрациями фенола и ацетофенона.
Статистически достоверные изменения активности холинэстеразы в сторону ее понижения выявлены на 4-й неделе затравки. Измнения оставались выраженными до конца эксперимента и только в восстановительном периоде активность холинэстеразы нормализовалась. У животных 1-й группы этих нарушений не возникало.
V
х
Рис. 1. Изменение амплитуды собственного а-ритма у испытуемой Т. Н. при даче газовой смеси фенола и ацетофенона. Правое полушарие.
1 — чистый воздух; 2 — газовая смесь с суммарной концентрацией 1,0; 3 — газовая смесь с суммарной концентрацией 0,77.
Таблица 2
Сводные данные порогов рефлекторного действия смесей фенола и ацетофенона
Метод исследования Определение Испытуемый
Т. Н. Т. К. г. л.
концентрация смеси (в мг/мЗ)
Порога Запаха Минимально ощутимая смесь Показатель суммарной концентрации Неощутимая смесь Показатель суммарной концентрации 0,013 0,004 0, 0,01 0,0026 0, 0,013 0,004 591+0,4=0,? 0,01 0,0026 46+0,26=0,/ 0,013 0,004 59 0,01 0,0026 '2
Адаптометрия Действующая смесь Показатель суммарной концентрации Недействующая смесь Показатель суммарной концентрации 0,00747 0,00517 0,0059 0,0039 0, 0,00747 0,00517 3,48+0,52=1 0,0059 0,0039 38+0,39=0,7 0,00747 0,00517 0,0059 0,0039 7
Энцефалография Действующая смесь Показатель суммарной концентрации Недействующая смесь Показатель суммарной концентрации 0,00759 0,00357 ( 0,00584 0,00276 о,: 0,00759 [0,00357 ),49+0,51 = 1 0,00584 0,00276 575+0,394=0 0,007Е-'9 0,00357 0,00584 0,00276 ,77
Было установлено, что затравка животных высокими концентрациями веществ оказывает значительное влияние на функциональное состояние нервной системы (рис. 2). Изменение моторной хронаксии мышц-антагонистов выявлено к концу 1-го месяца затравки. Соотношение хронаксии разгибателей и сгибателей существенно изменялось, уравниваясь между собой и принимая постепенно обратные соотношения. К концу восстановительного периода извращенное соотношение хронаксии возвращалось к нормальному состоянию. У животных 1-й группы, затравлявшихся малыми концентрациями фенола и ацетофенона, изменения не обнаруживались.
Затравка животных высокими концентрациями исследуемых веществ выявила повышенное выведение с мочой копропорфирина. До-
2*
19
h
стоверные изменения были обнаружены на 3-м месяце затравки животных. В восстановительном периоде повышенное выделение копропорфи-рина снижалось до такового в контроле.
На 3-м месяце затравки у животных 2-й группы было обнаружено увеличение содержания в моче 17-кетостероидов. Повышенное выделение кетостероидов в этой группе соответствует всему периоду хронического эксперимента (рис. 3), но статистически достоверные изменения по-
! ; лучены только на 3-м месяце затравки, что в известной степени можно объяснить неравномерностью выведения
_17-кетостероидов даже у жи-
,г1 вотных контрольной группы т5 (И. А. Эскин и Г. М. Видав-ская).
Подсчет количества эози-нофилов мы производили в счетной камере Фукс—Розен-таля (С. М. Бакман), при этом уменьшение числа эозинофи-лов было обнаружено в периферической крови у животных 2-й группы. Эозинопения, подтвержденная статистически, выявлена дважды: на 2-м и 3-м месяце эксперимента, причем степень достоверности возросла от 95 до 99%. У животных
Затравка
5жггжгг-Ш1 mimar тншгт
Дата исследований 196<г
Рис. 2. Соотношение хронаксий разгибателей и сгибателей у подопытных животных при ингаляционной затравке смесями фенола и аце-тофенона.
/ — суммарная концентрация фенола и ацетофенона на уровне 1,19; 2 — суммарная концентрация фенола и ацетофенона на уровне 12, 14; 3 — контроль.
мк г на 100г веса.
15-Х. 30-Х. К-ХГ , ¿¡ата исследования
29XL 12 XR
/36Í
27-Ш
19-Т
Рис. 3. Выведение с мочой 17-кетостероидов при затравке экспериментальных животных смесями фенола и ацетофенона.
Обозначения те же, что и на рис. 1.
1-й группы достоверных изменений в количестве эозинофилов не обнаружено.
Определение в моче аскорбиновой кислоты у животных обеих групп не выявило изменений по сравнению с контролем.
Таким образом, смесь фенола и ацетофенона, не оказывающая рефлекторного действия в энцефалографических исследованиях, не вызывает изменений в организме и при длительной экспозиции. Суммарная концентрация этой смеси в долях от предельно допустимых концентраций при изолированном действии равна 1,19.
Исследование загрязнения атмосферного воздуха в районе производства синтетического фенола и ацетона проводили весной 1964 г. От-
бор проб осуществляли с подветренной стороны от источника выброса. По материалам местной санэпидстанции предприятие выбрасывает в атмосферный воздух 2,2 г чистого фенола в год. Выбросы ацетофенона не известны (табл. 3). На расстоянии 500 м максимальная разовая концентрация фенола превышает предельно допустимую в 8,7 раза, ацетофенона— в 9,3 раза, или в 12 раз, исходя из оценки по комбинированному действию. На расстоянии 1000 м вещества в атмосферном воздухе нами не обнаружены. Ширина санитарно-защитной зоны для такого рода предприятий может быть установлена после определения в атмосферном воздухе других ингридиентов, выбрасываемых про-
Таблица 3
Загрязнение атмосферного воздуха в районе производства синтетического фенола и ацетофенона
изводством.
Выводы
Число проб
Расстояние от источника (в м) всего чувствительность метода Максимальные концентрации (в мг/мЗ)
Фенол •
100 300 500 1 000 17 13 23 25 17 13 20 0,29 0,219 0,087
* Ацетофенон
100 300 500 1 000 11 17 26 25 11 17 14 0,879 0,0967 0,0286
1. Исследования с различными смесями малых концентраций фенола и ацетофенона выявили полную суммацию их действия. Показатель суммарной концентрации пороговых смесей при изучении рефлекторного действия равен 1, ниже которой действие не выявлялось.
2. При совместном присутствии в атмосферном воздухе фенола и
ацетофенона их суммарная максимально разовая концентрация в долях от предельно допустимых при изолированном действии не должна превышать 1,5.
3. Затравка экспериментальных животных в течение 84 суток концентрациями фенола на уровне 0,0637 мг/м3 и ацетофенона 0,01732 мг/м3 (показатель суммарной концентрации 12 и 14 в долях от ПДК) выявила существенные изменения моторной хронаксии мышц-антагонистов, активности холинэстеразы, порфиринового обмена, содержания в моче животных 17-кетостероидов и вызвала эозинопению.
4. Для оценки степени загрязнения атмосферного воздуха при среднесуточном отборе проб допустимым может быть признан уровень, при котором сумма долей концентраций от их предельно допустимых не превышает 1,2.
5. Ширина санитарно-защитной зоны для производства синтетического фенола и ацетона может быть решена после полного выявления комплекса токсических веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух производством.
ЛИТЕРАТУРА
Алексеева М. В. Определение атмосферных загрязнений М-, 1959. — Бай-ков Б. К. Там же. М., 1964, в. 8, стр. 127. — Бакман С. М. Лабор. дело, 1958, № 5, стр. 13.—Буштуева К. А. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1960, в. 4, стр. 92. — Гусев М. И., Смирнов Ю. К. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений, 1960, в. 4, стр. 139. — И м а ш е в а Н. Б. Гиг. и сан., 1963, № 2, стр. 3. — Мухитов Б. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1963, в. 7, стр. 76. — Пушкина Н. Н. Биохимические методы исследования. М., 1963. — С е-мененко А. Д. Гиг. и сан., 1963, № 7, стр. 49. — С т я ж к и н В. М. Там же. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1962, в. 6, стр. 96.— Эскин И. А., Видавская Г. М. В кн.: Пробл. эндокринол., 1956, № 1, стр. 82.
Поступила 2/III 1965 г.
THE EFFECT ON THE BODY OF SMALL CONCENTRATIONS OF PHENOL AND ACETOPHENON PRESENT IN THE ATMOSPHERE OF SETTLEMENTS
Yu. E. Korneev
The joint action of small concentrations of phenol and acetophenon were studied. The findings are that in the presence of phenol and acetophenon in the atmospheric air a complete summation of their effect occurs. The index of the total concentration of the active mixture in the tests amounted to 1.0; values below this level were ineffective. The relation of the sum of their inefficient mixture in the encephalography investigation to the existing maximal permissible concentrations of phenol and acetophenon in the atmosphere amounted to 1.5. This level is recommended as the one-time maximum permissible concentration of phenol and acetophenon when both are present in the atmosphere. The resorptive action of a mixture of various concentrations of phenol and acetophenon in the body of experimental animals was studied under conditions of a long-term inhalation poisoning test. The total concentration of these substances at a level of 1.19 proved to be ineffective for animals under conditions of long-term experiment. The daily average permissible concentration for the mixture of phenol and acetophenon is suggested at a level of 1.2.
An investigation of atmospheric pollution in the district of a synthetic phenol production showed that at a distance of 500 m the maximum one-time concentration of phenol was 8.7 time higher than its maximum permissible and that of acetophenon—9.3 times. At a distance of 1000 m the investigated substances could not be detected in the air. The width of the sanitary protection zone for such sort of enterprises can be set only after examining the atmosphere for all the ingredients present in discharges of the production.
УДК 613.32 : 661.715.4+614.445
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ а И (3 НАФТОЛОВ В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
Ю. А. Рахманин
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Присутствие а- и р-нафтолов (СюН80) в значительном количестве в сточных водах производства красильной промышленности и инсектицидов, а также при перегонке каменного угля и в ряде других производств представляет опасность загрязнения ими открытых водоемов. Это явилось предпосылкой к гигиеническому нормированию указанных веществ в водоемах. Исследования проводились по общепринятой методической схеме (С. Н. Черкинский).
а- и р-нафтолы относятся к группе ароматических циклических углеводородов с конденсированными ядрами и являются дериватами (монооксипроизводными) нафталина. По химическим свойствам они близки фенолам бензольного ряда. По данным химико-технологической литературы, а-изомер в воде трудно растворим, р-форма растворяется на уровне 0,5 г в 1 л. а- и р-нафтолы обладают специфическим (фе-нольным) запахом и жгучим вкусом. Данные о влиянии нафтолов на запах воды весьма разноречивы (М. С. Несмеянова; Е. С. Брук и др.).
Нами найдены пороговые величины по влиянию изучаемых веществ на органолептические свойства воды (запах и привкус). Проведено 24 серии опытов. При этом порог ощущения, по показаниям большинства одораторов и дегустаторов, находится для а-нафтола на уровне 0,125—0,25 мг/л (по влиянию на запах) и 0,25—0,5 ме/л (по влиянию на привкус), для р-нафтола в пределах 0,75—1,5 мг/л (по влиянию на запах и на привкус). Статистическая обработка материала показала достаточную надежность полученных данных (табл. 1).
Хлорирование и нагревание воды, содержащей изучаемые вещества в концентрациях на уровне пороговых по влиянию на зап; воды, не ухудшают ее органолептических качеств. В тех же концеь >ациях
