CC BY
9
МАТЕРИАЛЫ К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОГО СОДЕРЖАНИЯ ПАРОВ БЕНЗИНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Н. Ф. Измеров
Из кафедры коммунальной гнгиены Центрального института усовершенствования
врачей
Целью настоящей работы явилась попытка экспериментального обоснования предельно допустимой концентрации паров бензина в атмосферном воздухе.
Работа проводилась в основном с бензином Галоша, широко применяемым в резиновой, лакокрасочной, костеобрабатывающей промышленности, в производствах кожзаменителей и т. д.
Бензин является легкоиспаряющейся жидкостью. Значительно возрастает испаряемость бензина с повышением температуры. Опыты, проведенные Институтом охраны труда, показали, что бензин Галоша из открытого резервуара в течение 11 часов 40 минут при температуре 15° испаряется на 27% своего веса, при температуре 20° — на 40% и при 25°—на 48%. Потери бензина за счет испарения на крупных предприятиях составляют несколько тонн в сутки.
Имеющиеся на предприятиях рекуперационные установки улавливают и возвращают в производство до 70—80% испаряющегося бензина.
Нами была определена эффективность рекуперационной установки на одном из заводов, потребляющих до 5,5 т в сутки бензина Галоша. Она оказалась равной 65%.
Рекуперация осуществляется лишь для 2 цехов завода — основных потребителей бензина — и дает около 500 кг бензина в сутки. Таким образом,, значительная часть потребляемого бензина выбрасывается в атмосферу.
Проведенные нами исследования атмосферного воздуха вокруг этого предприятия показали возможность систематического загрязнения атмосферного воздуха бензином.
Исследование проб воздуха мы проводили на газоанализаторе, в котором углеводороды сжигались на платиновой спирали до двуокиси углерода. Двуокись углерода поглощалась 0,005 н. раствором барита, избыток которого оттитровывался 0,005 н. раствором соляной кислоты.
По разности результатов титрования до и после опыта вычисляли искомую концентрацию углеводородов с перерасчетом на углерод
Нами отобрано свыше 150 разовых проб воздуха на различных расстояниях с подветренной стороны от источника выброса.
Результаты анализа проб воздуха показали, что даже на расстоянии 150—200 м от источника выброса ощущается запах бензина и концентрация его достигает 10—12 мг/м3.
В качестве предельно допустимой концентрации для паров кавказских бензинов в атмосферном воздухе С. Н. Косоуров предложил при-
| Н. М. Туркельтауб. Журнал аналитической химии, 1950, т. V, в. 4; Д. П. Сендерихина. Гигиена и санитария, 1953, № 1.
нять 50 мг/м3 как максимально разовую и 20 мг/м3 как среднесуточную. Для бензина из восточных многосернистых нефтей им же рекомендована предельно допустимая максимально разовая концентрация не выше 5 мг/м3 и среднесуточная—1 —1,5 мг/м3.
В доступной нам литературе мы не нашли данных о вредном воздействии столь малых концентраций бензина. Имеется много указаний на то, что характерной особенностью бензина является действие на центральную нервную систему (Г. В. Гершуни, И. С. Цитович, И. С. Александров и М. Г. Цибина, Э. Н. Левина и Е. И. Люблина, 3. Э. Григорьев). Изменения со стороны нервной системы при работе с бензином в результате хронического его воздействия отмечали 3. Г. Френкель, И. Я. Сосновик, И. И. Лифшиц и ряд других авторов.
Однако из литературных данных следует, что действующие при хронической затравке (не говоря об острых опытах) концентрации паров бензина довольно высоки — порядка 0,5—2—3—5 мг/л.
Вряд ли возможно обнаружить подобные концентрации паров бензина в атмосферном воздухе вокруг источников выброса. О действии же малых концентраций порядка сотых долей мг/л никаких сведений мы в литературе не нашли.
В связи с вышеизложенным мы поставили себе целью изучить действие бензина в малых концентрациях. Прежде всего мы сделали попытку изучить влияние паров бензина в концентрации 100 и 20 мг/м3 на условнорефлекторную деятельность животных в условиях хронического опыта.
В своей работе мы использовали методику Л. И. Котляревского для мелких лабораторных животных. Согласно этой методике, двигательные пищевые условные рефлексы у белых крыс вырабатываются в специальной камере конструкции Л. И. Котляревского. Для проведения хронического эксперимента мы подобрали группу самцов белых крыс приблизительно одного возраста и веса. У животных был выработан стереотип из 10 двигательно-пищевых условных рефлексов: двух положительных на звонок, двух положительных на красный свет, одного положительного на звонок, отрицательного рефлекса на зуммер, двух положительных на звонок и двух положительных на красный свет.
После укрепления этого стереотипа были проведены пробы на определение типа высшей нервной деятельности: удлинение дифферен-цировки до 3 минут, проба на внешнее торможение и на суточное голодание.
В результате предварительной экспериментальной подготовки животных нами было выделено для затравки 12 белых крыс. Все крысы были разделены на 3 серии таким образом, что в каждой серии были представлены крысы с различными типами высшей нервной деятельности. В первую серию вошли 4 крысы для затравки большой концентрацией бензина, во вторую серию — 5 крыс для затравки малой концентрацией и в третью серию — 3 крысы для контроля.
Контрольные крысы во все время затравки и восстановительного периода находились в равных условиях с остальными животными.
Затравка началась после предварительного недельного привыкания крыс к условиям камеры. Во время привыкания отклонений от нормы в условнорефлекторной деятельности крыс не наблюдалось.
Динамическая затравка животных проводилась в камерах емкостью 0,1 м3 и продолжалась в течение 5 месяцев ежедневно, кроме выходных и праздничных дней, по 6 часов в день. Для затравки мы применяли бензин Галоша грозненский удельного веса 0,72 с содержанием ароматических углеводородов 2,32%, непредельных — 0,02%. Воздух из камер исследовали на содержание паров бензина по 2—3 раза в день.
Средняя концентрация за все дни затравки была (в пересчете на углерод): для животных первой серии— 106,5 мг/м3, для животных вто-
рой серии — 21,8 мг/м3. В третьей камере, т. е. для контрольной серии животных, воздух также исследовался и концентрации С (углерода) не превышали 2 мг/м3 в конце 6-часового пребывания животных в камере. Исследование условных рефлексов у крыс проводилось утром до затравки.
Результаты исследований приведены на рис. 1 и 2. По оси абсцисс обозначены дни исследования высшей нервной деятельности: 143 дня во время затравки и 25 дней во время восстановительного периода. По оси ординат обозначены: для двух верхних кривых величины условной
Рис. 1. Влияние бензина Галоша в концентрации 106,5 мг/м3 на условнорефлекторную деятельность крысы № 6 сильного уравновешенного типа.
Средняя величина двигательной условной реакции А—А — на звонок, Б—Б — на свет. Средняя величина латентного периода условного рефлекса а—а на звонок, б—б— на свет. С—С — дифферен-
цировка на зуммер.
двигательной реакции, для последующих двух — время латентного периода условного рефлекса (в секундах). Сплошной линией обозначены изменения условнорефлекторной деятельности крысы на звонок, пунктирной — на красный свет. Средняя линия рисунка (С—С) обозначает дифференцировку на зуммер. Вертикальные линии обозначают растормаживания дифференцировки.
Ниже этой линии расположены кривые, характеризующие величину и латентный период для условных двигательных реакций на звонок и свет после дифференцировки. На рис. 1 представлен график, характеризующий влияние паров бензина Галоша на высшую нервную деятельность крысы № 6 из первой серии.
Как видно из рис. 1, изменения в условнорефлекторной деятельности у этой крысы начинаются с явлений растормаживания дифференцировки, которые появляются с 52-го дня затравки и далее отмечаются почти ежедневно. У остальных крыс этой серии мы наблюдали также растормаживание дифференцировки к концу 3-го месяца затравки.
*
Средняя величина условной двигательной реакции на звонок заметно понижается к концу хронического эксперимента, а латентный пе рнод увеличивается.
В последнем периоде эксперимента наблюдалось нарушение силовых отношений (уравнительная и парадоксальная фазы), о чем свидетельствует полное сближение и даже перекрещивание пунктирных и сплошных кривых. У всех крыс этой серии наблюдались отдельные случаи выпадения двигательных условных рефлексов на красный свет, т. е. появление наркотической фазы.
• т М Ш
щ
5?
"л 4
II
£ а С
'±А
2 7 н в я н л я *г и я н и гв я ы 11 я ы /аг /гг/»//7/а т/м м
3 а /77 р а в к а
восстановитель ныи период
Рис. 2. Влияние бензина Галоша в концентрации 21,8 мг/м3 на условнорефлекторную деятельность крысы № 16 сильного уравновешенного типа.
Средняя величина двигательное условной реакции А—А — на звонок. Б—Б — на свет. Средняя величина латентного периода условного рефлекса а—а — на звонок, б—б— на свет, С—С — диференци-
ровка на зуммер.
Таким образом, 5-месячная затравка бензином Галоша в средней концентрации 106,5 мг/м3 вызывала у белых крыс изменения условно-рефлекторной деятельности, которые выражались в растормаживании дифференцировки, удлинении латентного периода условных рефлексов на звонок, появлении уравнительной, парадоксальной и наркотической фаз.
Восстановление условнорефлекторной деятельности у животных этой серии полностью наступало с 14-го дня после прекращения затравки (см. рис. 1), следовательно, изменения условнорефлекторной деятельности носили обратимый характер.
На рис. 2 представлены графики исследования условнорефлекторной деятельности крысы № 16, подвергшейся затравке бензином в концентрации 21,8 мг/м3. У этой крысы мы не наблюдали во время затравки никаких изменений в высшей нервной деятельности. Единичные случаи растормаживания дифференцировки наблюдались как до затравки, так и в восстановительном периоде и не могут быть, следовательно, связаны с действием паров бензина. У остальных крыс этой серии мы
также не наблюдали никаких изменений условнорефлекторной деятельности. То же самое относится и к контрольной серии животных.
Устанавливая предельно допустимые концентрации паров бензина в атмосферном воздухе, следует особое внимание обратить на их запах. Все бензины обладают более или менее выраженным неприятным запахом. Отталкивающим резким запахом отличаются бензины, содержащие много непредельных углеводородов и сернистых соединений. Предельные углеводороды и циклопарафины обладают «эфирным» запахом.
В своей работе мы исследовали порог обонятельного ощущения для 3 марок бензина, применив методику, рекомендованную Комиссией по установлению предельно допустимых концентраций атмосферных загрязнений Порог обонятельного ощущения для бензина Галоша мы определяли у 11 человек в возрасте от 19 до 60 лет, имеющих нормальное обоняние. Было проведено всего 313 определений и установлено, что минимальная ощутимая концентрация бензина Галоша для наиболее чувствительных лиц находится на уровне 10 мг/м3, а максимально неощутимая концентрация равна 8 мг/м3. Порог обонятельного ощущения автомобильного бензина марки А-72 и авиационного бензина марки Б-70 был определен у 12 человек. Всего было проведено по 252 определения с бензином каждой марки. Было установлено, что минимальная ощутимая концентрация бензина А-72 находится на уровне 6,5 мг/м3, максимальная неощутимая—5,2 мг/м3. Минимальная ощутимая концентрация для бензина Б-70 была 7,6 мг/м3 и максимальная неощутимая концентрация — 7,1 мг/м3. Таким образом, нами было установлено, что порог ощущения запаха бензина для исследованных марок колеблется в пределах от 6,5 до 10 мг/м3. Наиболее низкий порог дает автомобильный бензин А-72. наиболее высокий — бензин Галоша.
Мы изучали также порог рефлекторного действия бензина Галоша на функциональное состояние коры головного мозга адаптометрическим методом. Свои исследования по определению влияния паров бензина Галоша на световую чувствительность глаза мы проводили при помощи адаптометра модели АДМ на 3 здоровых лицах в возрасте 17—20 лет. Всего было проведено 115 наблюдений. После периода предварительной подготовки наблюдаемых в течение нескольких дней для каждого из них была определена исходная кривая темновой адаптации. Подача чистого воздуха или паров бензина проводилась на 15-й минуте темновой адаптации в течение 5 минут. Каждую концентрацию бензина мы исследовали несколько раз. В результате исследований мы отметили, что вдыхание паров бензина Галоша в концентрации 100 мг/м3 не вызывает особых изменений в ходе кривой темновой адаптации и только вдыхание паров бензина в концентрации 217 мг/м3 в течение 5 минут вызывает повышение световой чувствительности глаза (рис. 3).
Изменения световой чувствительности глаза на 20-й минуте после вдыхания паров бензина Галоша в концентрации 217 мг/м3 мы отмечали у всех 3 наблюдаемых (см. таблицу).
Особенно резкое повышение световой чувствительности отмечается сразу после вдыхания паров бензина, т. е. на 20-й минуте, после чего световая чувствительность несколько снижается и лишь к концу наблюдения, т. е. к 50—60-й минуте, достигает такого же уровня, как на 20-й минуте. Таким образом, вдыхание паров бензина Галоша в концентрации 217 мг/м3 вызывает некоторые рефлекторные изменения в функциональном состоянии коры головного мозга.
Изложенные выше материалы приводят нас к выводу, что вдыхание малых концентраций бензина (порядка 100 мг/м3) не является безразличным. Эта концентрация вызывает у белых крыс в условиях хрони-
1 Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений, 1957, в. 3.
ческой затравки отчетливые изменения в высшей нервной деятельности, постепенно нарастающие по ходу затравки и исчезающие лишь через 2 недели после окончания эксперимента.
Прирост световой чувствительности глаза на 20-й минуте (после вдыхания паров бензина Галоша) в процентах световой чувствительности на 15-й минуте (до вдыхания паров
бензина)
Чистый воздух Концентрация паров бензина (в мг/м*)
даемый в начале исследования в конце исследования 184,7 217
Л. в. 183 1 215 185 270
Е. В. 120 170 134 190
Л. Ю. 151 162 141 263
Рис. 3. Изменение световой чувствительности глаза у наблюдаемого С. Ю. При вдыхании 2 — чистого воздуха (в начале исследования); 1 — чистого воздуха (в конце исследования); 3 — бензина в концентрации 54 мг/м3; 4 — бензина в концентрации 184,7 мг/м3; 5 — бен-1 зина в концентрации 217 мг/м3.
При кратковременном вдыхании пары бензина вызывают у человека рефлекторные изменения световой чувствительности зрительного анализатора в концентрациях 217 мг/м3 и выше.
Порог запаха бензина лежит значительно ниже тех концентраций, которые вызывают отмеченные выше изменения в функциональном состоянии коры головного мозга, и колеблется для грозненских бензинов марки Галоша, А-72 и Б-70 в пределах 6,5—10 мг/м3 у наиболее чувствительных лиц. Можно считать, таким образом, что самым чувствительным показателем (лимитирующим признаком) для установления предельно допустимой концентрации паров бензина является порог запаха. Порог запаха разных марок исследованных бензинов довольно близок. Это позволяет предложить для них единую предельно допустимую концентрацию. Учитывая необходимость некоторого коэффициента запаса, можно принять предельно допустимую максимальную разовую концентрацию для грозненских бензинов исследованных марок, равную 5 мг/м3 (в пересчете на углерод).
Выводы
1. Исследования атмосферного воздуха вокруг предприятия, применяющего бензин Галоша, показали наличие паров бензина (углеводородов) в атмосферном воздухе, несмотря на имеющуюся реупера-ционную установку, в концентрациях, достигающих 10—12 мг/м3 (в пересчете на углерод), на расстояниях 150—200 м от предприятия.
2. Хроническое воздействие паров бензина Галоша в средней концентрации 106,5 мг/м3 в течение 5 месяцев по 6 часов в день вызывает у подопытных животных функциональные сдвиги условнорефлекторной деятельности. Хроническая затравка бензином Галоша в средней концентрации 21,8 мг/м3 не вызывала заметных изменений в деятельности коры головного мозга.
3. Порог обонятельного ощущения бензина Галоша равен 10 мг/м3, бензина марки А-72 — 6,5 мг/м3 и бензина марки Б-70 — 7,5 мг/м3.
4. Рефлекторное действие паров бензина Галоша на световую чувствительность глаза наблюдается лишь при концентрации 217 мг/м3.
5. Лимитирующим показателем при установлении предельно допустимой концентрации бензина является порог запаха. Принимая необходимость некоторого коэффициента запаса и учитывая небольшую разницу в пороге запаха у исследованных бензинов, можно предложить в качестве максимальной разовой предельно допустимой концентрации для грозненских бензинов марки Галоша, Б-70 и А-72 — 5 мг/м3 (в пересчете на углерод).
ЛИТЕРАТУРА
Александров И. С. и Цибина М. Г. В кн.: Материалы по токсикологи» сланцепродуктов. Л., 1947, стр. 48—53. — Брусиловская А. И. В кн.: Исследования в области промышленной токсикологии. Л., 1940, стр. 33—42.— Григорьев 3. Э. Фармакол. и токсикол., 1955, № 4, стр. 49—52. — Гершуни Г. В Физиолог, журн. СССР, 1932, т. 15, № 1—2, стр. 30—41,—К о с о у р о в С. Н. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1955, в. 2, стр. 92—98. — Котлярев-ский Л. И. Журн. высшей нервной деятельности имени Павлова, 1951, т. 1, в. 5. стр. 753—761. — Левина Э. Н., Люблина Е. И. Фармакол. и токсикол., 1951, № 4, стр. 12—14. — Лазарев Н. В. Бензин как промышленный яд. М.—Л., 1931.— Лифшиц И. И. Охрана труда в резиновой промышленности. М., 1938.—Новиков Ю. В. Гиг и сан., 1956 № 2, стр. 20—25. Рязанов В. А., Б у ш т у е в а К- А., Новиков Ю. В. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1957, в. 3, стр. 117—151.— С о с н о в и к И. Я. Гиг. и сан., 1947, № 1. стр. 44—50. — Френкель 3. Г. Московский мед. жури., 1925, № 2, стр. 51—61.— Цитович И. С. В кн.: Труды Азово-Черноморского исслед. института промсанитарии и гигиены труда. Ростов-на-Дону, 1936, стр. 29.
Поступила 27/1Х 1957 г.
DATA FOR DETERMINING THE MAXIMUM PERMISSIBLE CONCENTRATION OF BENZENE VAPOURS IN THE ATMOSPHERIC AIR FOR HYGIENIC STANDARDS
N. F. Izmerov
The results of dynamic poisoning of animals during 5 months (for 6 hrs daily) have proved that benzene «Galosha» at a concentration of approximately 100 mg/m3 provokes a functional disturbance of conditioned reflexes in white rats. Concentrations of about 20 mg/m3 had no effect under similar conditions.
The olfactory threshold value for benzene «Galosha» is 10 mg/m3, for automobile trade mark A—72 it is 6.5 mg/m3 and for airplane trade mark B—70—7.5 mg/m3.
The threshold for reflex action of benzene «Galosha» has been determined by the adoptometric method; it is 217 mg/m3.
The maximum permissible concentration at one time of the examined trade marks of benzene may be 5 mg/m3 (amount of carbon).
■¿r -ir -¿r
МАТЕРИАЛЫ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ В ГАЗИФИЦИРОВАННЫХ КВАРТИРАХ ЛЕНИНГРАДА
М. Н. Троицкая
Из Ленинградского научно-исследовательского санитарно-гигиенического института Министерства здравоохранения РСФСР
Газоснабжение городов СССР развивается все более широко.
В настоящее время Ленинград в основном снабжается газом из сланцев. Этот искусственный газ по своему химическому составу значительно отличается от природного газа. При горении сланцевого газа в открытых бытовых горелках в большей степени, чем при горении природного газа, изменяются физические свойства и химический состав воздуха газифицированных помещений.
Основные экспериментальные наблюдения были проведены в газифицированных кухнях и ванных комнатах 3 квартир. Кроме того, были проведены эпизодические обследования воздушной среды 50 газифицированных квартир Петроградского района Ленинграда. Данные, характеризующие обследованные кухни, представлены в табл. 1.
Таблица I
Основные данные об опытных кухнях
а я - ВС Is Р.Н «в о » о X Вытяжное оборудование
Обозначение oi ной кухни Число этажей доме Этаж, на кото находится опы кухня Площадь oiiui кухни (в м*) Кубатура опьп кухни (в м') Г азовое обор удование Отопление форточка (площадь в M«) вентил. отверст не (площадь в м»)
I 5 5 10 30 Плита типа ПГ—4 Печное 0,3 0,024
II 6 4 8 25 То же Центральное 0,06 0,036
III 3 1 7 21 » » Печное 0,25 0,024
Методика проведения наблюдений состояла в следующем. Каждую опытную кухню предварительно обследовал представитель районной конторы «Ленгаз», который свидетельствовал об исправности газовой аппаратуры, отсутствии утечек газа и соответствии аппаратуры другим технико-эксплуатационным требованиям. До начала опытов помещение проветривали через форточки и двери. Затем окна и двери закрывали и проводили замеры температуры, влажности и скорости движения воздуха, отбирали
