CC BY
8
УДК 613.632.4:669.7131-974
К ВОПРОСУ О МЕТОДИКЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 3,4-БЕНЭПИРЕНА, ВЫДЕЛЯЮЩЕГОСЯ ПРИ ВОЗГОНКЕ АНОДНОЙ МАССЫ В ЭЛЕКТРОЛИЗНЫХ ЦЕХАХ АЛЮМИНИЕВЫХ ПРЕДПРИЯТИИ
Канд. хим. наук А. С. Филатова, А. И. Кузьминых, Ф. Д. Ведерникова,
Н. С. Соломенникова
Институт гигиены труда и профпатологии, Свердловск
При современной технологии получения металлического аллюми-ния на формирование анода применяют анодную массу, состоящую из 67—70% каменноугольного или нефтяного кокса и 30—33% каменноугольного пека в качестве связующего материала. Пек составляет большую часть каменноугольной смолы (до 60%) и включает в себя 83% ароматических углеводородов с конденсированными ядрами; ряд многоядерных ароматических соединений является канцерогенными веществами. Ввиду того что электролиз алюминия ведут при 950—960°, при возгонке анодной массы в воздух рабочих помещений выделяются различные углеводороды, которые могут неблагоприятно влиять на состояние здоровья работающих.
Учитывая возможную высокую токсичность возгонов пека, мы попытались исследовать группу нейтральных многоядерных циклических углеводородов, а затем из этого класса выделить и количественно определить 3,4-бензпирен как наиболее сильный канцерогенный углеводород. С этой целью на алюминиевом заводе в электролизном цехе были взяты сметы пыли с анода, из патрубка и со штырей, а также отобраны пробы воздуха от дымки, выбивающейся из-под штырей, и на рабочем месте электролизника. Воздух протягивали со скоростью 20 л/мин через фильтр из ткани ФПП-15, укрепленной на металлической воронке, отбирали большие объемы воздуха с тем, чтобы сконцентрировать предполагаемые малые количества 3,4-бензпирена. Поскольку носителем канцерогенных веществ являются смолистые вещества, пробы пыли экстрагировали в аппарате Сокслета и количественно определяли выход смолистых веществ. В качестве растворителя использовали нефлюорес-цирующий бензол.
Для выделения «бензпиреновой» фракции из сложной смеси смолистых веществ проводили хроматографирование бензольного экстракта методом колоночной распределительной хроматографии на активированной окиси алюминия. В отобранных фракциях после колоночной хроматографии качественно выявляли 3,4-бензпирен спектрально-флюоресцентным методом. Следует, однако, оговориться, что выделение «бензпиреновой» фракции из сложной смеси смолистых веществ сопряжено с большими трудностями. При хроматографировании нет четкого разделения отдельных углеводородов, выделенные фракции, как правило, загрязнены другими сопутствующими углеводородами, которые маскируют спектр флюоресценции 3,4-бензпирена. Поэтому нами был применен метод выделения 3,4-бензпирена из сложной смеси смолистых веществ при помощи бумажной распределительной хроматографии и флюоресценции.
Практически хроматографирование бензольного экстракта осуществляли по обычной методике с восходящим потоком жидкости (Г. В. Самсонов). В качестве носителя использовали фильтровальную бумагу Ленинградской фабрики с плотностью 75. Неподвижной фазой служило нефлюоресцирующее вазелиновое масло, а подвижной — метиловый спирт, перемешанный в делительной воронке с вазелиновым
маслом (Maly, Moder). Хроматографирование проводили в стеклянном цилиндре высотой 50 см и диаметром 8 см. Готовую хроматограмму освещали ультрафиолетовым светом, прошедшим через фильтр УФС-3; участки, флюоресцирующие голубым и фиолетовым светом, вырезали (Pietzsch), экстрагировали н-гексаном и определяли качественно 3,4-бензпирен спектрально-флюоресцентным методом.
Результаты анализа проб пыли на содержание в них 3,4-бензпире-на и смолистых веществ приведены в табл. 1.
Таблица 1
Качественное определение 3,4-бензпирена
Содержание смолистых веществ (в %) Качеств енное обнаружение 3,4-бензпирена
Место взятия проб Число проб крайние значения среднее значение из всех проб
Анод электролизной ванны Штыри ........... Патрубок ......... 8 3 3 16,20 20,50 0,79-1,07 2,50-3,50 17,890 0,846 3,230 Обнаружен п
Таким образом, применяя методику бумажной хроматографии, мы доказали присутствие 3,4-бензпирена во всех отобранных пробах пыли. В некоторых пробах это вещество удалось обнаружить непосредственно в растворенной в бензоле навеске пыли, минуя стадию экстракции в аппарате Сокслета. Отобранные пробы воздуха анализировали на количественное содержание в них смолистых и нейтральных веществ; в последних количественно определяли 3,4-бензпирен.
Нейтральные углеводороды исследовали по следующей схеме. Пробы экстрагировали бензолом в аппарате Сокслета, из бензольного экстракта отделяли фенольную группу углеводородов и основания. Оставшиеся в бензольном экстракте нейтральные углеводороды после отгонки бензола высушивали, взвешивали и рассчитывали количество их в пробе.
Из литературных данных известно, что канцерогенные углеводороды находятся главным образом в нейтральной части смолистых веществ. Поэтому сухой остаток нейтральных веществ мы растворяли в н-гексане и выявляли 3,4-бензпирен. Таким образом, из методики была исключена весьма трудоемкая и громоздкая процедура выделения «бензпиреновой» фракции путем колоночной хроматографии на активированной окиси алюминия, что значительно упростило исследование.
Количественно 3,4-бензпирен определяли по спектрам флюоресценции в атмосфере жидкого азота на спектрографе ИСП-51 (по методике, разработанной П. П. Дикуном). Источником света служила лампа ПРК-4, спектр фотографировали при ширине щели 0,05 мм и экспозиции продолжительностью 30 мин. через 9-ступенчатый ослабитель на пластинке типа 3, используемый для научных целей, при чувствительности 5,5 ед. ГОСТ. Добавка 1,12-бензперилена составляла 0,3—0,6—0,9 мкг на 3 мл раствора пробы в н-гексане. Фотографирование проводили по линиям 3,4-бензпирена Я.-4021 А и Х-4060 А для 1,12-бензперилена. Графики строили в координатах: по линии ординат — почернение, по линии абсцисс — проникновения ослабителя.
Результаты анализа приведены в табл. 2.
Из табл. 2 видно, что в отдельных случаях при выемке штырей, когда отмечается сильное газовыделение, содержание 3,4-бензпирена в пробах значительно повышается.
Таблица 2
Данные анализа проб воздуха электролизного цеха алюминиевого завода
2 Место отбора проб Количество Примечание
3,4-бенз-пирена (в мг/л) смолистых веществ нейтральных веществ
1 (В %)
1 Ванна (1). Из дымка 0,0561 В створе панны, па уровне дыхания аподчика. Штора открыта
2 То же 0,0519 3,16 2,42 То же
5 Ванна (2). Из дымка 0,2200 2,20 1,33 В створе панны, па уровне дыхания анодчика
6 То же 0,1940 4,46 1,23 Штора открыта
13 Ванна (3). Из дымка ^,3200 6,26 4,00] 1 Торцовая часть ванны, на расстоянии 50 см от анода, на высоте 1 м от корки, на которой горит анодная масса
14 То же 1,0200 0,25 4,00)
3 Ванны (4—5). При вы- ¡0,0361 емке штырей 3,34 1,03 На уровне дыхания анодчика
4 То же 0,0428 — То же
7 Ванны (6—7). При выемке штырей 0,1840 2,58 1,07 На уровне дыхания анодчика
8 То же 0,2250 4,33 1,35 То же
9 Ванна (8). На рабочем месте электро-лизника 0,0147 5,31 0,84 Тыльная сторона ванны, при обработке
10 То же 0,0221 2,01 1,68 Штора открыта
11 1 Ванны (9—10). На ра- 0,0171 бочем месте элект-' ролизника 1,70 1,46 Тыльная сторона ванны. Штора открыта
12 То же 0,0201 4,12 1,45 То же
.15 Ванна (11). На рабочем месте электро-лизника 0,0137 13,71 1,40 Штора открыта
16 То же 0,0180 6,00 1,61 Сильное газовыделение
Выводы
1. Во всех отобранных пробах воздуха электролизного цеха алюминиевого завода содержание 3,4-бензпирена колеблется: на рабочих местах от 0,0137 до 0,0221 мкг/л, при выемке штырей соответственно от 0,0361 до 0,2250 мкг/л и в дымке, выделяющейся из-под штырей, от 0,0519 до 1,3200 мкг/л.
2. Достигнуто упрощение метода количественного определения 3,4-бензпирена.
ЛИТЕРАТУРА
Дикун П. П. Вопр. онкол., 1955, № 5, с. 24.— Дикун П. П. Там же, 1961, №7, с. 42. — Самсонов Г. В. Хроматография. Л., 1955.-—Mal у Е., Moder Е., Pracov. Lek., 1961, т. 13, с. 242. — Р i t z s с h A., Pharmazie, 1957, Bd." 12, S. 24.
Поступила 13/11 1965 г.
УДК 612.014.4-087.+612.014.421
К ВОПРОСУ О РАЗРАБОТКЕ ПРОСТОГО МНОГОКАНАЛЬНОГО ИНТЕГРАТОРА С ОДНОИМПУЛЬСНЫМ ОТСЧЕТОМ ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА МЕДЛЕННО ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Б. Н. Балашев
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Практика гигиенических исследований с целью определения степени воздействия на организм факторов внешней среды требует возможно более полного охвата функциональных показателей испытуемых. Эти показатели в виде различных электрограмм регистрируются полифизиографами на бумажной ленте. Полифизиографы частью своих каналов приспособлены к регистрации относительно быстрых биопроцессов— электрической активности головного мозга (каналы ЭЭГ). Другая часть каналов регистрирует биопроцессы более медленной периодичности: дыхание, сердечную деятельность и др. С помощью полифизиографии в руки экспериментатора поступает довольно объемная биоинформация, обработка которой требует квалификации, времени и большого напряжения. Кроме того, визуально-графическая оценка электрограмм слишком субъективна, чтобы быть достаточно точной (А. Д. Семененко, Б. Н. Балашев и др.).
В последние годы визуальный анализ биоинформации стал заменяться автоматическим, т. е. осуществляться различными приборами, способными отмечать изменение интенсивности и периодичности регистрируемых биопроцессов непосредственно в ходе эксперимента (В. А. Кожевников, Р. М. Мещерский). Однако до сих пор автоматизация анализа биоинформации в основном охватывает лишь электроэнцефалографию. Электрограммы более медленных биопроцессов по-прежнему оцениваются визуально. Автоматизация их анализа ждет своего решения.
Следует указать, что разделение биопроцессов на быстрые и медленные в физиологическом смысле, видимо, не столь существенно, так как все они протекают в довольно близких частотных пределах и их рабочие полосы взаимно перекрываются на значительных участках.
