CC BY
11
ступить с научно-практическим сообщением перед аудиторией, воспитывает умение общаться с аудиторией, приучает к участию в прениях и обсуждении сообщений товарищей и т. п.
В заключение следует еще раз подчеркнуть, что профилизация — явление безусловно положительное, так как оно помогает субординатору освоить основы его будущей специальности. Но это новое дело нуждается в дальнейшем совершенствовании. И в связи с этим представляются целесообразными совершенствование планов и программ профилизации, повышение квалификации врачей-гигиенистов труда, обучающих субординаторов, оснащение лабораторий кафедр и базовых санэпидстанций современными приборами и аппаратурой в достаточном количестве, разработка типовых проектов и строительство помещений базовых санэпидстанций с предусмотренными рабочими местами для субордннаторов. Таков далеко не полный перечень мероприятий, реализация которых будет способствовать улучшению качества подготовки специалистов..
Поступила 10/11 1975 г.
Методы исследования
УДК 613.632.4-074:543.544.25
Ю. Г. Широков, Ю. С. Другое, Г. В. Муравьева, Г. А. Летуновская (Москва)
К ВОПРОСУ ОБ АНАЛИЗЕ ВОЗДУШНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
Институт гигиены труда и профессиональных заболеваний АМН СССР, Москва
В настоящей статье на примере анализа смесей углеводородов, а также газовыделений из резины, каучука и некоторых полимеров показаны возможности идентификации компонентов сложных смесей органических соединений при использовании метода газовой хроматографии для анализа воздуха производственных помещений.
При исследовании углеводородов, как и более сложных смесей, пробы воздуха отбирали с помощью электроаспиратора в концентрационную трубку с силикагелем АСМ (фракция 0,1—0,3 мм) длиной 5 см и внутренним диаметром 3 мм. Отбор проводили при комнатной температуре со скоростью 0,3—1 л/мин. Объем пробы воздуха определяли концентрацией веществ в анализируемой смеси и составлял не более 20—30 л. Сконцентрированные на силикагель вещества вымывали 0,3 мл ацетона или хлороформа и 10—20 мкл полученного раствора анализировали на хроматографе ЛХМ-8МД (7-я модель) с пламенно-ионизационным детектором. Разделение компонентов исследуемых смесей производили на капиллярных колонках со скваланом или пропиленгликолем (длина колонки 50—70 или 120 м и внутренний диаметр 0,25 мм) при 100°.
Анализ углеводородов, загрязняющих воздух рабочих помещений некоторых производств (сборка автомобильных шин, вулканизация лакированной резиновой обуви, производство полистирола), не представляет большого труда, поскольку в состав этих смесей не входят производные углеводородов, содержащие атомы других элементов (сера, азот, кислород, галогены). Идентификацию пиков на хроматограмме бензина проводили по индексам удерживания Ковача и по температурному сдвигу индексов при 30 и 80°, а также по чистым веществам. Правильность идентификации углеводородов, содержащихся в парах бензина-растворителя БР-1, проверяли по температурной зависимости индексов Ковача, а также с использованием таб-
личных данных о температурах кипения углеводородов (Р. Д. Оболенцев). Пробу воздуха, загрязненную парами бензина, смывали с скликагеля н-деканом, который выходит на хроматограмме позже последнего компонента смеси и не мешает определению. Методом внутренней нормализации площадей пиков подсчитано, что в парах бензина БР-1 содержится 2% (по весу) ароматических углеводородов, 8,13% н-парафинов, 31,7% изопарафинов и 58% нафтенов.
Газовыделения при вулканизации лакированной резиновой обуви, как показали результаты хроматографического анализа пробы и чистого уайт-спирита на насадочных колонках с апиезоном L и динонилфталатом и капиллярной колонке со скваланом, состоят лишь из углеводородов, входящих в состав уайт-спирита, применяемого в качестве растворителя лака. Это значительно облегчает качественный анализ и сводит его к расшифровке состава самого уайт-спирита.
Перед хроматографическим анализом пробу растворителя разделяли на силикагеле флюоресцентно-индикаторным методом жидкостной колоночной хроматографии на смеси более простого состава (Ю. С. Другов). Одна из них содержала 12,8% ароматических углеводородов, другая — 87,2% парафинов и нафтенов. Олефиновых углеводородов не.обнаружено. Эти результаты подтверждены прямым масс-спектральным анализом уайт-спирита. Далее каждую фракцию разделяли методом газовой хроматографии на капиллярной колонке со скваланом при 100°. Ароматические углеводороды идентифицировали путем сравнения вычисленных относительных объемов удерживания (стандарты этилбензол и н-пропилбензол) с литературными данными (С. А. Леонтьева и соавт.) и по чистым веществам. Для качественного анализа парафино-нафтеновой фракции уайт-спирита были вычислены индексы удерживания углеводородов, которые хорошо совпадали с табличными данными (М. С. Вигдергауз). Около 20 углеводородов идентифицировано еще и по чистым индивидуальным веществам. В сомнительных случаях относили углеводород к тому или иному классу (парафины, олефины и т. д.) на основании зависимости: lgVfl—пС, где — относительный объем удерживания, а п — число атомов углерода в молекуле соединения. Полученные результаты позволили расшифровать состав пробы газовыделений в цехе вулканизации резиновой обуви с лаковым покрытием.
Идентификацию углеводородов, выделяющихся в воздух рабочих помещений при производстве полистирола, проводили с использованием логарифмических зависимостей lg Vя—пС и lg VR — Т кип. Для той же цели применяли вещества — тестеры, а также рассчитывали относительные объемы удерживания ароматических углеводородов, которые сравнивали с литературными данными (С. В. Витт и соавт.; Miyake и соавт.). Как правило, подобные смеси содержат в качестве основного компонента стирол, однако при исследовании обнаружено, что в некоторых производственных пробах содержится значительное количество других углеводородов — парафинов, олефинов и изопарафинов. Первые, количество которых часто превышает содержание стирола, не отделяются от этого углеводорода на набивных колонках, что может привести к значительной ошибке определения. Это следует учитывать при анализах воздуха в цехах производства полистирола.
В том случае, если анализируемые смеси, кроме углеводородов, содержат их производные с гетероатомами, расшифровка резко усложняется, поскольку для идентификации соединений разных классов недостаточно лишь хроматографических характеристик и чистых компонентов. В качестве примера, иллюстрирующего решение подобной задачи, можно привести хроматограмму смеси веществ, выделяющихся при вулканизации резины. Сложность рецептуры резиновых смесей и высокая температура вулканизации (150—180°) обусловливают выделение в воздух рабочих помещений сложных композиций углеводородов и их производных, относящихся к соединениям различных классов. Предварительные испытания (элементный анализ, специфические реакции на некоторые функциональные группы, УФ-
и ИК-спектрофотометрия, тонкослойная хроматография и|термогравиметри-ческне исследования) показали, что, кроме парафинов, олефннов, нафтенов и ароматических углеводородов, в исследуемую смесь входят производные углеводородов с атомами азота, серы и кислорода (Ю. С. Другое и Г. В. Муравьева).
Хроматографирование пробы, выделенной из газов вулканизации резины, осуществляли на капиллярных колонках с фазами различной полярности (сквалан, полипропиленгликоль и диизодецилфталат) при 100°. Идентификацию пиков на хроматограмме проводили с использованием логарифмических зависимостей ^ Ун—пС, ^ Уя—/кип, ^ У«,—^ V где Уя, — относительный объем удерживания на сквалане, а Vя, — на поли-пропиленгликоле (стандарт н-гексан). С той же целью были вычислены индексы Ковача для всех компонентов пробы и сопоставлены с табличными данными. Около 30 компонентов (парафины, олефнны, нафтены, ароматические углеводороды, альдегиды, кетоны, сульфиды и амины) были дополнительно идентифицированы и по чистым веществам.
Для того чтобы подтвердить правильность идентификации (по классам соединений), применен один из вариантов реакционной газовой хроматографии — метод вычитания. Нормальные парафины и олефины удаляли из пробы до хроматографирования с помощью форколонки с молекулярными ситами 5А, олефины и ароматические углеводороды поглощались в форко-лонке с силикагелем и серной кислотой, а для обнаружения серусодержа-щнх соединений использовали поглощение их на короткой колонке с А^М03 и РЬ (СН3СОО)2. Соединения типа аминов удалялись после пропускания пробы через колонку с целитом, на который было нанесено 10% фосфорной кислоты. Амины и растворимые в воде кислородсодержащие соединения обнаружены и достоверно идентифицированы также и в водной вытяжке пробы, отобранной на силикагель. Полученный экстракт затем анализировали на капиллярной колонке с полипропиленгликолем. Все это позволило уточнить принадлежность некоторых пиков на хроматограмме к определенному классу веществ (сульфиды, амины, альдегиды и кетоны) и в основном подтвердило правильность проведенной ранее идентификации анализируемой смеси на основании хроматографических характеристик и их зависимостей от свойств соединений и условий опыта.
Дополнительная информация о составе пробы получена после хромато-графического разделения ее компонентов в 2 параллельных экспериментах на колонке с силиконом БЕ-ЗО при 200° с 2 детекторами — пламенно-ионизационным и детектором по захвату электронов. Сравнение обеих хрома-тограмм подтвердило правильность идентификации некоторых сульфидов и дисульфидов и бензальдегида. Полученные результаты позволили дать правильную токснко-гигиеническую оценку действия газов вулканизации резины на основе стирольных, дивиниловых и изопреновых каучуков.
Кроме решения перечисленных выше задач с помощью аналогичной методики (отбор пробы на силикагель, экстракция и хроматографический анализ на капиллярной колонке), изучали газовыделения практически из всех ингредиентов резиновых смесей (каучук, ускорители и активаторы вулканизации, антиоксиданты, ингибиторы и пластификаторы), каждый из которых сам является сложным объектом исследования, а также определяли газовыделения при нагревании до технологических уровней полимеров на основе винилхлорида.
Выполненные исследования подтвердили, что расшифровка состава газовыделений в каждом из приведенных случаев имела принципиальное гигиеническое значение. Так, при оценке бензина и других растворителей обеспечена стандартизация исследуемых продуктов, судя по результатам анализа газовыделений при вулканизации обуви с лаковым покрытием, образующаяся пленка лака препятствует выделению газов из самих изделий (от резины). Исследование парогазовых композиций при вулканизации резиновых изделий дало возможность не только показать их сложность, но и
выделить основные группы веществ, воздействующих на организм работающих. Отмечено также, что при оценке воздушных загрязнений, как правило, необходима полная расшифровка их состава. 1 '4
В некоторых случаях (анализ чисто углеводородных композиций типа газовыделений из каучука СКС, СКД и СКИ, полистирола, бензина или уайт-спирита) для правильной идентификации достаточно знать хромато-графические характеристики. Однако и при этом могут возникнуть трудности, связанные с одновременным, присутствием в пробе парафинов и олефинов, парафинов и нафтеновых углеводородов, а также смеси всех этих соединений с ароматическими углеводородами. В данном случае достоверные результаты можно получить лишь после предварительного разделения углеводородов на классы, например с помощью реакционной газЬвой хроматографии.
Для дифференцирования углеводородов от их хлорпроизводных при анализе газовыделений из поливинилхлорида хорошие результаты обеспечивало сравнение 2 хроматограмм одной и той же пробы, полученных на набивной колонке со скваланом, но с разными детекторами — пламенно-ионизационным и электроннозахватным. Последний детектор очень чувствителен к галогенсодержащим соединениям и практически не реагирует на углеводороды.
Анализ газовыделений сложного состава (многокомпонентные смеси веществ различных классов), к которым принадлежат вещества, выделяющиеся из резины и большинства ее ингредиентов, еще более сложен и требует применения совокупности различных методов. Непременным условием исследования таких смесей является предварительный элементный анализ и спектральное исследование пробы, а также ее хроматографирование на высокоэффективных аналитических колонках (микронабивных или капиллярных).
Следует подчеркнуть, что достоверность идентификации компонентов подобных композиций невозможна без применения методов реакционной хроматографии или хромато-масс-спектрального анализа. Использование последнего тем более важно потому, что очень часто одна газовая хроматография не может дать однозначного ответа о принадлежности компонента смеси к определенному классу соединений. Например, при хро-матографическом анализе компонентов смеси газов вулканизации резины из сероорганнческих соединений, которые составляют основную массу газовыделений, найдены лишь некоторые сульфиды, дисульфиды и производные тиофена, показано отсутствие в смеси меркаптанов. Последующее исследование той же пробы на хромато-масс-спектрометре LKB-9000 (колонка 1,5 м с силиконовой жидкой фазой SE-30 при программировании температуры от 150 до 250°) (позволило внутри лишь 1 класса серусодер-жащих производных углеводородов обнаружить еще бензтиофены, нафтобензтиофены, динафтобензтиофены, дибензтиофены, нафтоди-бензтнофены, нафтилбензтиофены и соединения серы с общей формулой CnH2n_20S. Кроме того, найдены различные полиядерные ароматические углеводороды с молекулярным весом до 300, тогда как чисто хроматографическая их идентификация позволила установить в анализируемой смеси присутствие лишь алкилбензолов и нафталинов.
Следует подчеркнуть, что идентификация, основанная лишь на применении чистых веществ, и даже ее сочетание с использованием хроматогра-фическнх характеристик не является достоверной, если анализируемая смесь содержит вещества разных классов.
ЛИТЕРАТУРА. ВигдергаузМ. С. Газовая хроматография как метод исследования нефти и нефтепродуктов. М., 1973. — В и тт С. В., Жарикова Н. А., П а с к о н о в а Е. А. — «Ж. аналит. химии», 1965, т. 20, № 8, с. 850—855.— Другое Ю.С. — В кн.: Методы анализа и контроля производства в химической промышленности. Вып. 4. М., 1973, с. 26—28. — Другое Ю. С., Муравьева Г. В.— В кн.: Производство шин, резино-техннческих и асбестотехнических изделий. Вып. 10. М., 1973, с. 20—22. — Л ео и т ь е в а С. А., Д р у г о в Ю. С., Л у л о в а Н. И.—
«Завод, лабор.», 1974, № 6, с. 653—654. — Оболенцев Р. Д. Физические константы углеводородов жидких топлив и масел. М.—Л., 1953. — MiyakeH., Mitooka М., Matsumoto Т. — «Bull. ehem. Soc. Jap.», 1965, v. 39, p. 1062—1071.
Поступила 19/IX 1974 r.
УДК 614.445(26)-074
Канд. мед. наук Г. А. Цатурова
К МЕТОДИКЕ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ЛОКАЛЬНЫХ СХЕМ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ МОРСКИХ БАССЕЙНОВ
Ростовский-на-Дону институт эпидемиологии, микробиологии и гигиены
В проблеме комплексного использования моря наряду с другими важнейшими народнохозяйственными задачами важное значение приобретает гигиенический аспект. Немногочисленная литература по организации гигиенического изучения моря, а также «Методические указания и схемы изучения санитарного состояния водных ресурсов СССР» (1968) рассматривают в основном вопросы отбора проб в районах организованного выпуска сточных вод. Однако ничего не говорится о выборе мест расположения станций наблюдения и методах отбора проб воды на акватории пляжных зон и портов, в устьях рек и на других участках.
Как показывает опыт многолетней работы на Азовеком и Каспийском морях, изучение морского водоема необходимо начинать с подробного санитарно-топографического обследования побережья. Поскольку основным критерием состояния водоема являются характер и степень ограничения его культурно-бытового использования населением в результате загрязнения, важное место при исследовании должны занимать существующие и планируемые зоны водоиспользования.
Необходимо выделять 4 функциональные части — зону купания детей, зону купания взрослых, участок, где происходит забор морской воды для лечебных ванн и плавательных бассейнов, полосу акватории, используемую для спортивно-оздоровительных целей. Наблюдением определяется общая ширина зоны морского водопользования. Для каждого морского водоема и даже отдельного его участка эта величина может быть различной. Например, на Азовском море 200—500-метровая зона акватории используется для купания детей, на удалении до 800 м от берега купаются взрослые, а на удалении до 1000—1500 м прибрежные воды используются для спортивно-оздоровительных целей. На Каспийском море, в районе Дагестана, дети купаются на расстоянии 50 м от берега, взрослые — на расстоянии до 150—200 м, а общая ширина зоны водопользования не превышает 500 м.
Исходя из функционального членения зоны водопользования, необходимо отбор проб морской воды на ее акватории производить по разрезу, состоящему из 4—5 станций. Каждая станция разреза должна характеризовать определенную функциональную часть зоны. Последнюю станцию отбора следует удалить от берега на 2—3-кратное расстояние общей ширины зоны водопользования на данном участке. Эта станция является контрольной и должна характеризовать чистую воду. Если в изучаемом участке моря исследования проводят на нескольких зонах, целесообразно иметь контрольный разрез, расположенный на наиболее благополучном в санитарном отношении участке прибрежной морской акватории. Станции отбора на контрольном разрезе должны находиться на таком же расстоянии от берега, как и на изучаемых зонах водопользования.
Расстояние от станции отбора пробы до берега определяют визуально или другим способом. Неизбежные ошибки в несколько десятков метров при определении своего местоположения существенно не влияют на резуль-
»
