CC BY
11
МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ
КОНЦЕНТРАЦИИ ДИНИЛА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Аспирант Г. И. Соломин
Из кафедры коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования врачей
Динил — эвтектическая смесь ароматических углеводородов дифе-иила и дифенилоксида в отношении 26,5 : 73,5. Это —жидкость с резким характерным запахом. Испарение смеси происходит азеотропически, т. е. с сохранением соотношения компонентов.
Динил является высококипящим органическим теплоносителем и широко применяется в промышленности, в особенности в производстве синтетических волокон, синтетического каучука, органических полупродуктов, красителей и пластических масс. Эти предприятия являются основными источниками загрязнения атмосферного воздуха динилом.
Вопрос о токсическом действии паров динила в литературе освещен недостаточно [А. П. Мартынова, 1957; С. 3. Каган и А. В." Чечёткина, 1951, Дейхман и др. (Ое1сЬтапп, 1947)]. Влияние малых концентраций динила в условиях хронической затравки не изучалось. Отсутствуют данные о концентрациях паров динила в атмосферном воздухе.
Для определения содержания динила в воздухе мы применили метод А. П. Мартыновой, модифицированный нами под руководством М. В. Алексеевой.
Сущность метода заключается в нитровании ароматических соединений смесью азотнокислого аммония и серной кислоты до нитросоеди-нений и определении последних в среде эфира, ацетона и щелочи. В результате реакции получается окрашенный в розово-малиновый цвет раствор, колОриметрируемый по шкале, приготовленной из стандартного раствора, в 1 мл которого содержится 0,01 мг динила. Раздельное определение компонентов смеси данным методом невозможно. Метод неспецифичен, определению мешают другие ароматические соединения, но в отличие от динила они нитруются медленнее, что позволяет исключить их влияние на результаты анализов. Чувствительность метода 0,5 цг в 2 мл (0,5 у)-
Для установления и обоснования максимальной разовой предельно допустимой концентрации динила в атмосферном воздухе были определены порог обонятельного ощущения динила и влияние малых концентраций его на рефлекторное изменение световой чувствительности глаза и электрическую активность мозга. Для установления и обоснования среднесуточной концентрации динила было изучено токсическое действие его на животных в условиях хронической затравки.
Исследование порога обонятельного ощущения динила проводили по общепринятой методике (В. А. Рязанов, К. А. Буштуева, Ю. В. Новиков, 1957) на 15 наблюдаемых. Всего проведено 545 наблюдений.
Было установлено, что минимальная ощутимая концентрация динила колебалась в пределах 0,29—0,06 мг/м3, причем у наиболее чувстви-
тельных лиц данной группы она составляла 0,06 мг/м3. Концентрация 0,04 мг/м3 не ощущалась ни одним из наблюдаемых.
Влияние малых концентраций динила на рефлекторное изменение световой чувствительности глаза было определено методом темновой адаптации на адаптометре АДМ на 3 лицах. Чистый воздух и экспериментальную смесь различных концентраций динила подавали на 15-й минуте темновой адаптации в течение 5 минут. Были исследованы концентрации динила 0,07, 004 и 0,03 мг/м3. С каждой концентрацией работу проводили не менее 3 дней. Результаты .исследования показали, что концентрация 0,07 мг/м3 вызвала изменение кривой темновой адаптации у всех наблюдаемых, 0,04 мг/м3 — только у 2 наблюдаемых, а 0,03 мг/м3 не оказала влияния на световую чувствительность глаза.
ш
JP
F
П
¡•'ис. 1. Электроэнцефалограмма у наблюдаемой Л. Ш. Концентрация динила 0,04 мг/м3;
18-е сочетание.
I—IV отведения — ритмы мозга с десинхронизацией до включения света: V — отметки дачи света;
V/ — отметка дачи динила.
Таким-образом, порог рефлекторного действия динила на световую чувствительность глаза у наиболее чувствительных лиц данной группы равен 0,04 мг/м3. Недействующая концентрация равна 0,03 мг/м3.
Порог рефлекторного изменения электрической активности головного мозга при вдыхании различных концентраций динила определяли на электроэнцефалографс «Альвар» по методике К. А. Буштуевой, Е. Ф. Полежаева, А. Д. Семененко (1960). Работа выполнена на кафедре высшей нервной деятельности ЦИУ. Безусловным раздражителем служил свет, вызывающий десинхронизацию сс-ритма. Условным раздражителем служило вдыхание определенных концентраций динила. При вдыхании малых концентраций десинхронизация самостоятельно не наступала. Пары динила давали в течение 15 секунд и в последние 5 секунд их введение подкрепляли светом. Условный рефлекс был выработан при вдыхании динила в концентрации 0,02 мг/м3 и выше. Более низкие концентрации оказались недействующими. Выработку электрокортикального условного рефлекса на подпороговое раздражение мы проводили у 2 наблюдаемых в возрасте до 30 лет с ясно выраженным а-ритмом. На рис. 1 показан электрокортикальный условный рефлекс, выработанный при вдыхании паров динила в концентрации 0,04 мг/м3 на 18-м сочетании у наблюдаемой Л. Ш. (см. рис. 1).
Таким образом, полученные результаты показывают, что из трех физиологических методов, примененных для определения максимальной разовой предельно допустимой концентрации динила в атмосферном воздухе, наиболее чувствительным оказался метод выработки электрокортикального условного рефлекса.
Пороги рефлекторного действия динила (концентрации в миллиграммах в 1 м3) на организм человека составили: порог обонятельного ощущения — 0,06, порог действия на световую чувствительность глаза— 0,04, порог действия на электрическую активность мозга — 0,03, максимальная разовая предельно допустимая концентрация — 0,01.
Концентрация динила 0,01 мг/м3 оказалась недействующей по всем трем методам, поэтому мы вую предельно допустимую
Для изучения хронического действия паров динила на организм животных нами была проведена непрерывная круглосуточная затравка в течение 70 дней белых крыс концентрациями 10, 0,2 и 0,01 мг/м3.
Для затравки было отобрано 60 молодых белых крыс-самцов, которые были разделены на 4 группы по 15 штук в каждой.
Крыс трех групп подвергали воздействию динила, четвертая группа служила контролем. Динамическую затравку животных проводили в камерах емкостью 100 л. Смесь динила с воздухом подавали в количестве 25—30 л в минуту в каждую камеру. Пробы воздуха отбирали 2 раза в сутки. Перед затравкой в камерах было установлено постоянство концентраций. Колебания концентраций были невелики, например в третьей камере они не превышали ±0,002 мг/м3.
В процессе опытов вели ных, их весом, моторной хронаксией мышц-антагонистов, обменом пор-фиринов, активностью холинэстеразы и морфологическим составом крови. В условиях затравки динил не оказал существенного влияния на общее состояние и вес подопытных животных. В конце затравки все крысы были здоровы, активны и прибавляли в весе.
Моторную хронаксию мышц разгибателей и сгибателей голени задней правой конечности крыс измеряли при раздражении соответствующих нервных стволов в месте наиболее близкого расположения нерва под кожей на конденсаторном хронаксиметре ГИФ еженедельно, в одно и то же время и в одних условиях.
Концентрация динила 10 мг/м3 вызвала изменение соотношения между хронаксией разгибателей и сгибателей на 3-й неделе затравки. Наступило обратное соотношение хронаксии мышц-антагонистов, зависящее от влияния центральной нервной системы на нервно-мышечный аппарат. В восстановительном периоде (к концу 2-й недели) моторная хронаксия возвратилась к норме (рис. 2).
Те же изменения наблюдались и у крыс второй группы, подвергавшихся воздействию динила в концентрации 0,2 мг/м3, но они наступили
ее предлагаем как максимальную разо-концентрацию в атмосферном " воздухе.
/ г з. 456789 юн кома
Время наблюдения ( в неделях]
Рис. 2. Влияние динила на моторную хронаксию крыс первой группы.
/ — хронаксия разгибателей (средняя для 5 крыс); 2 — хронаксия сгибателей (средняя для 5 крыс).
ч; 0,018 0,015
X о,о/г
5 0,009 о 0,006
N
- Затрабка -
1 г 3 4 5 Б 7 8 9 Ш п /г /3 Ь 15
В рем я наблюдения / б неделях!
Рис. 3. Влияние динила на моторную хронаксию крыс третьей группы.
/ — хронаксия разгибателей (средняя для 5 крыс); 2—хронаксия сгибателей (средняя для 5 крыс).
наблюдения за общим состоянием живот-
позднее (на 5-й неделе) и проявились менее отчетливо. Возвращение к норме наблюдалось уже к концу 1-й недели восстановительного периода. У крыс третьей и четвертой группы изменений моторной хронаксии обнаружено не было (рис. 3). Что касается реобазы мышц-антагонистов, то она практически не изменялась у крыс всех четырех групп.
Мы изучали также влияние малых концентраций динила на порфи-риновый обмен у белых крыс. У животных предварительно определяли содержание копропорфиринов в моче в нормальных условиях. Мочу
собирали от 5 крыс каждой группы одновременно в специальных камерах в течение суток. Содержание копропор-фирина в моче в процессе затравки определяли каждый 10-й день. Порфирины мочи экстрагировали по методу Фишера и определяли на спектрофотометре СФ-4 в фи-зико-химической лаборатории Московской городскойсанитар-Рис. 4. Влияние динила на выведение мочой Н0-ЭПИДемИ0Л0ГИЧеСК0Й СТЭН-
время исследования I 6 десятиОнеОкааг/
копропорфирина крысами в сутки.
I — крысы первой группы; 2—крысы второй группы; 3 — крысы третьей группы; 4 — крысы контрольной группы
ции под руководством кандидата биологических наук М Д. Манита.
Качественную идентификацию копропорфирина осуществляли по спектру поглощения раствора порфирина в 10% растворе соляной кислоты в области волны длиной от 400 до 410 тр. Количественный расчет проводили по оптической плотности в максимуме поглощения при длине волны 401 тр.
В наших исследованиях концентрации динила 10 и 0,2 мг/м3 оказали влияние на порфириновый обмен (рис. 4). Начиная с 20-го дня затравки, количество копропорфирина, выделяемого с мочой крысами первой и второй группы, стало резко уменьшаться по сравнению с мочой крыс контрольной группы и только на 15-й день восстановительного . периода достигло уровня копропорфирина, выделяемого крысами контрольной группы; концентрация динила 0,01 мг/м3 оказалась в опытах недействующей.
А. П. Мартыновой было установлено, что динил в больших концентрациях (100 и 10 мг/м3) угнетает активность холинэстеразы. В своих исследованиях мы применили колориметрический метод определения активности холинэстеразы в цельной крови, разработанный А. А. Покровским. Метод основан на изменении времени, необходимого для образования определенного количества уксусной кислоты при ферментативном гидролизе ацетилхолина в стандартных условиях. Время определяли на основании изменения цвета индикатора вследствие сдвига рН, происходящего при гидролизе ацетилхолина.
Активность холинэстеразы исследовали на 5 крысах каждой группы. В нормальных условиях она составила у всех 20 крыс 40—45 минут.
гот аш зо-и мл зош ю-т г5Ш
$ Дота исследования
Рис. 5. Влияние ч динила на активность
холинэстеразы крови крыс. / — крысы первой группы; 2 — крысы второй группы; 3 — крысы третьей группы; 4 — крысы контрольной группы.
К концу первого месяца затравки у крыс первой группы, которые подверглись воздействию динила в концентрации 10 мг/м3, наступило некоторое увеличение активности холинэстеразы до 34 минут (цифровые данные по активности холинэстеразы приводятся в среднем по группе), а начиная со второго месяца и до конца затравки, активность холинэстеразы упала до 55 минут (рис. 5).
У крыс второй группы, подвергшихся воздействию динила в концентрации 0,2 мг/м3, активность холинэстеразы равномерно увеличивалась и к концу затравки составила 30 минут. Концентрация динила 0,01 мг/м3 не оказала влияния на холинэргическую реакцию крови.
Таким образом, наши данные показывают, что большие концентрации динила уменьшают холинэстеразную активность цельной крови, а малые увеличивают.
При исследовании морфологического состава крови у крыс первой и второй группы был обнаружен лейкоцитоз. У крыс первой группы число лейкоцитов к концу затравки достигало 38 000, второй группы — 22 000 при норме 9000—11000 лейкоцитов в 1 мм3.
Лейкоцитоз произошел за счет увеличения количества лимфоцитов, число которых к концу затравки достигло у крыс первой группы 28 000, второй группы — 17 0(^0.
Количество гемоглобина и эритроцитов колебалось на всем протяжении хронического опыта в пределах нормы.
Таким образом, данные, полученные в результате хронической затравки динилом лабораторных животных, позволяют нам предложить в качестве среднесуточной предельно допустимой концентрации динила 0,01 мг/м3. Эта концентрация лежит на уровне предлагаемой нами максимальной разовой.
Для характеристики.загрязнения атмосферного воздуха динилом нами был обследован капроновый завод комбината искусственного волокна, на котором динил применяется в качестве теплоносителя. Источниками загрязнения атмосферы являются химический и прядильный цехи, а также динильная котельная с помещением для его приготовления. Выброс частично осуществляется за счет вентиляции. В июне и сентябре 1959 г. были отобраны разовые пробы воздуха на расстоянии от 100 до 800 м от завода (см. таблицу).
Загрязнение атмосферного воздуха динилом (в мг/ма) вокруг капронового завода
Количество проб Концентрации
Расстояние от распределение
источника выб- из них выше максималь- минималь-
роса (в м) всего чувствитель- ные ные 0,6—0.1
ности метода 0.1—0,01 ниже 0.01
100 20 20. 0,55 0,17 20
200 20 20 0,38 0,08 19 1 —
400 25 25 0,18 0,03] 15 10 _
600 30 30 0,09 0,01 — 30 _
800 40 31 0,008 0,002 — — 31
На основании полученных лабораторных данных о состоянии воздушной среды предлагается санитарно-защитная зона для капронового завода по динилу не менее 800 м.
Выводы
1. Порог обонятельного ощущения динила для наиболее чувствительных лиц лежит на уровне 0,06 мг/м3, а максимальная неощутимая концентрация — 0,04 мг/м3.
2. Порог рефлекторного действия паров динила на световую чувствительность глаза лежит на уровне 0,04 мг/м3.
3. Порог рефлекторного изменения электрической активности мозга при воздействии динила лежит на уровне 0,03 мг/м3. Концентрация 0,01 мг/м3 является недействующей.
4. Хроническая круглосуточная затравка крыс динилом в концентрациях 10 и 0,2 мг/м3 в'течение 70 дней вызывает у подопытных животных изменение моторной хронаксии, порфиринового обмена, активности холинэстеразы и морфологического состава крови. Хроническая затравка динилом в концентрации 0,01 мг/м3 не оказывает влияния на вышеперечисленные показатели.
5. В качестве максимальной разовой и среднесуточной предельно допустимой концентрации динила в атмосферном воздухе может быть предложена 0,01 мг/м3.
6. Санитарно-защитная зона для капронового завода комбината искусственного волокна по динилу должна быть не менее 800 м.
ЛИТЕРАТУРА
Артеменков М. А. Техника безопасности при производстве вискозного волокна, целлофана и капронового шелка. М., 1957.—Б уштуева К. А., Полежаев Е. Ф., Семененко А. Д. Гиг. и сан., 1960, № 1; стр. 57.— Водовская А. М. Тезисы докл. 1-го Всероссийск. съезда гигиенистов и санитарных врачей. М., 1960, стр. 69.— Гусев М. И., Смирнов Ю. К. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., I960, в. 4, стр. 139.—Каган 3. С., Чечётки на А. В. Органические высокотемпературные теплоносители и их применение в промышленности. М.—Л., 1951.—Мартынова А. П. Вопросы гигиены труда в производстве новых видов синтетического волокна (капронового и анидного). Дисс. канд. М., 1957.— Покровский А. А. Воен.-мед. журн., 1953, № 9, стр. 61.—Р я з а н о в В. А., Б у ш-туева К- А., Новиков Ю В. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1957, в. 3, стр. 117.—Deichmann W. В., Kitzmil-I е г К. V., Kierker М. D. et al„ J. industr. Hyg., 1947, v. 29, p. 1.
Поступила 26/XI 1960 Г-*
DATA SUBSTANTIATING MAXIMUM PERMISSIBLE CONCENTRATION OF DINYL IN ATMOSPHERIC AIR
G. I. Solomin, Aspirant
Dinyl's threshold values of smell (0.06 mg/m3), of its reflex action on light sensitivity of eyes (0.04 mg/m3) and on electric activity of brain (0.03 mg/ms) were determined experimentally. Chronic action of dinyl vapours in concentrations of 10; 0.2 and 0.1 mg/m3 in all-day-round poisoning, for a period of 70 days, was studied in experiments on white rats. In concentrations of 10 and 0.2 mg/m3 dinyl caused changes in motor chronaxy, porphyrin metabolism, cholinesterase activity and blood picture. Since no effect was produced by dinyl in a concentration of 0.01 mg/m3, the latter is suggested as the maximum one-time concentration and the daily average maximum permissible concentration in the atmospheric air.
Analyses of atmospheric air made in vicinity of a kapron plant have shown the atmosphere to be polluted with dinyl to a distance of 600 m. The sanitary protection zone around the plant is proposed to be 800 m wide.
ъ ъ
