CC BY
11
МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ
КОНЦЕНТРАЦИЙ АЦЕТАТОВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Клинический ординатор В. А. Гофмеклер
Из кафедры коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования
врачей
Группа органических растворителей, относящихся к сложным эфн-рам уксусной кислоты, состоит из большого количества ацетатов. Наиболее широкое применение в промышленности получили метил-, этил-,, бутил-, амил- и винилацетаты.
В процессе производства и главным образом при потреблении ацетаты как летучие вещества испаряются, загрязняя атмосферный воздух.
В советской и зарубежной литературе нет данных о действии малых концентраций ацетатов на организм человека и животных, о пороге обонятельного ощущения и предельно допустимых концентрациях в атмосферном воздухе.
Для определения малых концентраций ацетатов мы пользовались специфическим видоизмененным колориметрическим методом Страф-форда, Строутса, Стиблинга (Strafford, Strouts, Stiblings), основанным на реакции сложного эфира со щелочным гидрокоиламином и образовании ацетгидроксаминовой кислоты, дающей с хлористым железом окраску от слабо желтого до пурпурного цвета. Этой реакции не дают уксусная или другие карбоновые кислоты, но она возникает от их ангидридов или хлоридов. Чувствительность метода 0,0001 мг в 4 мл. При наличии в атмосферном воздухе смеси ацетатов, результат вычисляется по ацетату, обладающему максимальной токсичностью, или <по ацетату, которого в воздухе абсолютное большинство. Для установления максимальных разовых предельно допустимых концентраций мы использовали методы определения порога обонятельного ощущения, измерения световой чувствительности глаза и электрической активности мозга.
Для определения порога обонятельного ощущения было проведено 1550 определений запаха у 77 наблюдаемых (в возрасте от 20 до 65 лет) в течение 2 месяцев. Ежедневно проводили 1—2 определения с интервалом 2—3 часа с одной концентрацией. Каждую концентрацию повторяли в среднем S—5 дней. Пробы воздуха из цилиндра установки для поддержания постоянства концентраций отбирали 2—3 раза в течение каждого наблюдения.
Порог рефлекторного действия ацетатов на световую чувствительность глаза определяли адаптометром АДМ у 15 человек (в возрасте от 18 до 58 лет) в полностью затемненной комнате при относительной тишине, нормальной температуре, при отсутствии посторонних запахов.
Наблюдения длились до 40-й минуты, между 15-й и 20-й минутой наблюдаемому давали вдыхать в первые 5—7 дней чистый воздух, а затем определенную концентра цню ацетата. С каждой концентрацией исследование проводили не менее 3 дней. Достоверной концентрацией считалась лишь такая, при которой разность средних величин световой чувствительности для чистого воздуха и исследуемого ацетата превыша -лэ удвоенную среднюю ошибку. За З'/г месяца было проведено 211 наблюдений (рис. 1).
Изучение порога рефлекторного изменения электрической активности мозга при вдыхании разных концентраций ацетатов проводилось с помощью французского 8-ка-нального электроэнцефалографа «Альвар», любезно предоставленного нам проф. В. В. Париным.
В экранированную звуконепроницаемую комнату помещали наблюдаемого в удобном полулежачем положении с расслаблением всей двигательной мускулатуры. Перед лицо^1 устанавливали цилиндр, через который на протяжении всего исследования по-
4 О ООО
3 10 /5 20 23 30 4О
в рем я (в минутах)
Рис. 1. Изменение световой чувствительности глаза
при вдыхании амилацетата. 1 — чистый воздух; 2 — концентрация 0,6 мг/м3; 3 — концентрация 0,3 мг/м3: 4 — концентрация 0,12 мг/м3.
и/
Ш
т-' 1-
Рис. 2. Электроэнцефалограмма наблюдаемой Г. О. при вдыхании бутилацетата в концентрации 0,2 мг/м3.
/— VI отведения — ритмы мозга с десинхронизацией; VII отведение — подъем прямой линии означает подачу бутилацетата.
давали чистый воздух. В нужный момент с помощью системы кранов к воздуху примешивали определенную концентрацию ацетатов в течение 15 секунд. Работу проводили по методике, описанной К. А. Буштуевой, Е. Ф. Полежаевым, А. Д. Семененко.
Безусловным раздражителем служил свет, который вызывал десинхронизацию ритма в электроэнцефалограмме. Условным раздражителем являлось вдыхание паров испытуемого газа. При вдыхании малых концентраций ацетатов десинхронизация са-
/
)
мостоятельно не наступает, но она может наступить, если неоднократно подача газов будет подкрепляться светом. Газ дается в течение 15 секунд и в последние 5 секунд подкрепляется светом. В этом случае вырабатывается условный рефлекс, т. е. появ-
т
21
Ш
Рис. 3. Электроэнцефалограмма наблюдаемой Г. О. при вдыхании бутилацетата в концентрации 0,13 мг/м3.
1— VI отведения—ритмы мозга с десинхроннзацией до включения света; VII отведение — подъем лрямой линии означает подачу бутилацетата; VIII отведение — подъем прямой линии означает включение света, опускание — выключение.
1 -------
Л! --—
10
Ш
Ш
Рис 4. Электроэнцефалограмма наблюдаемой Г. О. при вдыхании бутилацетата в концентрации 0,1 мг/м3.
/— VI отведения — ритмы мозга с десинхронизацней после включения света; V// отведение — подъем прямой линии означает подачу бутилацетата; VIII отведение — опускание прямой линии означает
включение света, подъем — выключение.
ляется десинхронизация на вдыхание малых концентраций до включения света. Постепенно снижая концентрацию раздражителя, можно дойти до порога, ниже которого условный рефлекс уже не вырабатывается.
Определение порога влияния шаров ацетатов на электрическую активность мозга мы проводили с тремя ¡веществами: метил-, бутил- и вн-
нилацетатом. Действие паров каждого из этих веществ наблюдалось на двух лицах. В один день давали только одну концентрацию.
Для примера приводим запись исследования электрической активности мозга у наблюдаемой Г. О. при вдыхании бутилацетата (рис. 2—5). Рис. 2 показывает, что десинхронизация появилась от действия газа (0,2 мг/м3), беЗ| подкрепления светом.
Рис. 3 иллюстрирует выработку условного рефлекса три концентрат иии бутилацетата 0,13 мг/м3. Концентрации 0,1 и 0,08 мг/м3 являются недействующими, так как условный рефлекс не выработался (см. рис. 4, 5).
/ —^^_
ш у^М^^/^^
/г
г ____
в
А.
ш-г
Г'ис. 5. Электроэнцефалограмма наблюдаемой Г. О. при вдыхании бутилацетата в концентрации 0,08 мг/м3.
/—/V отведения — ритмы мозга с десинхронизацией после включения света; VI отведение — подъем прямой линии означает включение света, опускание — выключение; VII отведение — подъем прямой линии означает подачу бутилацетата.
Полученные результаты показывают, что из трех физиологических методов, примененных для определения предельно допустимых концентраций, самым чувствительным является метод определения порога электрической активности мозга. При этом нет необходимости при установлении максимальных разовых предельно допустимых концентраций давать коэффициент запаса, так как этот метод является высокочувствительным (табл. 1).
Т а б л и ц а 1
Сводная таблица порогов обонятельного ощущения, рефлекторного действия и предельно допустимых концентраций паров ацетатов
Ацетат Порог обонятельного ощущения (в мг/м') Порог действия на световую чувствительность (в мг/м") Порог действия на электрическую активность моога (в мг/мг) Максимальные разовые предельно допустимые концентрации
минимальная ощутимая концентрация максимальная неощутимая концентрация минимальная действующая концентрация максимальная недействующая концентрация минимальная действ«ющая концентрация максимальная недействующая концентрация
Метилацетат 0,5 0,4 0, 18 0,12 0,08 0,07 0,07
Этилацетат 0,6 0,5 0,3 0,18 - — 0,10
Бутилацетат 0,6 0,5 0,3 0, 18 0,13 0,10 0,10
Амилацетат 0,6 0,5 0,3 0,12 — — 0,10
Винилацетат 1,0 0,7 0,77 0,60 0,32 0,21 0,20
Мы провели также хроническую затравку белых крыс бутилацетатом. Крыс первой группы подвергали затравке бутилацетатом в концентрации около 200 (точнее 205,4) мг/м3 в течение 11/2 месяцев по 8 часов е сутки. Эта концентрация соответствует предельно допустимой для промышленных помещений. Животных второй группы подвергали затравке бутилацетатом в концентрации 0,1 мг/м3, т. е. на уровне предлагаемой нами предельно допустимой максимальной разовой концентрации для атмосферного воздуха. Затравку проводили круглосуточно в течение IV2 месяцев.
Анализ всех данных показывает, что концентрация бутилацетата 200 мг/м3 вызывает статистически достоверное изменение соотношения хронаксии сгибателей и разгибателей; при концентрации 0,1 мг/м3 таких нарушений не обнаружено. Достоверного изменения вега и состава крови не наблюдалось. Патогистологическое исследование показывает наличие изменений в печени при действии 200 мг/м3 и отсутствие их при действии 0,1 мг/м3.
Таким образом, можно считать, что концентрация 0,1 мг/м3 может быть принята и как среднесуточная предельно допустимая для атмосферного воздуха. Предельно допустимая концентрация для промышленных помещений 200 мг/м3 является завышенной и, по нашему мнению, требует пересмотра в сторону снижения.
Изучив предельно допустимые концентрации ацетатов, мы исследовали атмосферный воздух вокруг заводов.
На заводе медицинских препаратов № 1, использующем бутилаце-тат для экстракции антибиотика тетрациклина из мицелия, ежесуточно теряется много бутилацетата, из них около 100 кг выбрасывается в атмосферный воздух через вытяжную вентиляцию, некоторая часть — через неплотно прикрытые окна и двери, остальное количество спускается в канализацию. Завод находится в центре жилого квартала с интенсивным новым жилым строительством на расстоянии 25 м от ближайших домов и детских учреждений. Всего было отобрано 138 проб с подветренной стороны на уровне 1—1,5 м от земли, на расстоянии от 50 до 500 м.
Таблица 2
Максимальные разовые концентрации бутилацатата в атмосферном воздухе вокруг завода медицинских препаратов № 1
Расстояние от завода в м Количество проб Из них выше чувствительности метода Концентрация бутилацетата (в мг/м') Распределение концентраций (в мг/м9)
максимальная минимальная 1.0-0,5 0,5-0,3 0.3—0.1 ниже 0.1
50 10 10 1,0 0,2 8 _ 2 _
100 27 27 0,83 0,12 6 6 15 —
200 30 19 0,60 Ниже 0,12 1 3 26 —
300 46 14 0,18 Ниже 0,05 — — 8 38
500 25 11 0,041 Ниже 0,041 25
Из табл. 2 видно, что только на расстоянии 500 м от завода все пробы оказались ниже рекомендуемой предельно допустимой концентрации для бутилацетата (0,1 дог/м3). Отсюда следует, что санитарно-за-щитная зона в этих условиях при выбросе около 100 кг/сутки должна составлять не менее 500 м.
Следующий объект — техно-химический завод производит ледерин, гранитоль, дерматин и другие кожзаменители. В качестве растворителя грунта, накладываемого на ткань, используют этил- и бутилацета-
ты. Во время сушки и утюжки ткани около 500 кг/сутки ацетатов выбрасывается в атмосферный воздух. Жилые кварталы расположены на расстоянии 100—150 м от завода. Нами были отобраны 94 пробы воздуха с подветренной стороны от завода на уровне 1 —1,5 м от поверхности земли, на расстоянии от 100 до 1000 м (табл. 3).
Таблица 3
Максимальные разовые концентрации этил- и бутилацетата в атмосферном воздухе
вокруг техно-химического завода
s <L> CQ Количество проб " i S- 3 л 1 4 4 5 -3 QJ И ш н О Концентрация бутилацетата (и мг/м:|) Распределение концентраций (в мг/м2)
О m t M и m а о и 2 5 ь я 1 а f- _ М у S >• ° Sit максимальная минимальная 1.5-1.0 1,0—0,5 0.5—0,3 0,3—0.1 ниже 0,1
100 12 12 1,25 о; 67 7 5 _
200 14 14 1,1 0,47 3 9 2 — —
300 12 12 0,66 0,16 — 3 6 3 —
500 10 8 0,22 Ниже 0,055 — — — 5 5
750 20 9 0, 11 Ниже 0,53 — — — 5 15
1000 26 9 0,08 Ниже 0,053 — — — — 26
Из табл. 3* видно, что только на расстоянии 1000 м от завода все пробы оказались 'ниже предельно допустимых для этил- и бутилацета-тов (0,1 мг/м3). Следовательно, санитарно-защитная зона в этих условиях при выбросе около 500 кг/сутки должна составлять не менее 1000 м.
Выводы
1. Порог обонятельного ощущения равен для метилацетата 0,5 мг/м3, этилацетата — 0,6 мг/м3, бутилацетата — 0,6 мг/м3, амилацетата— 0,6 мг/м3, винилацетата — 1,0 мг/м3.
2. Порог изменения световой чувствительности глаза для метилацетата равен 0,18 мг/м3, этилацетата — 0,3 мг/м3, бутилацетата—0,3 мг/м3,, амилацетата — 0,3 мг/м3, винилацетата — 0,77 мг/м3.
3. Порог появления электрокортикального условного рефлекса для метилацетата равен 0,08 мг/м3, бутилацетата — 0,13 мг/м3, винилацетата— 0,32 мг/м3.
4. Максимальные разовые предельно допустимые концентрации можно предложить следующие: метилацетата — 0,07 мг/м3, этилацетата— 0,10 мг/м3, бутилацетата — 0,10 мг/м3, амилацетата — 0,10 мг/м3, винилацетата — 0,20 мг/м3.
5. Среднесуточную предельно допустимую 'концентрацию бутилацетата можно предложить на уровне максимальной разовой — 0,10 мг/м3.
6. Предельно допустимая концентрация бутилацетата для промышленных помещений, равная 200 мг/м3, должна быть пересмотрена в сторону ее снижения.
7. Санитарно-защитные зоны вокруг заводов, употребляющих ацетаты, должны быть следующие: при выбросе до 100 кг в сутки — не менее 500 м, при выбросе до 500 кг в сутки — не менее 1000 м.
ЛИТЕРАТУРА
Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. Под. ред В. А. Рязанова. М., 1957, в. 3.—Химически вредные веще*тва в промышленности Под ред. Н. В. Лазарева. М.—Л., 1951, т. 1, стр. 356. — Р о з е и б а у м Н. Д. Гигиена труда при работах с органическими растворителями. Свердловск, 1940, стр. 16. — Strafford N. a. oth., The Determination of Toxic Substances in Air. Cambridge, 1956, p. 1.
Пвстувила 9/11 1959 r*
DATA TO SUBSTANTIATE THE MAXIMUM PERMISSIBLE CONCENTRATION OF ACETATES IN THE ATMOSPHERE
V. A. Hofmekler
As the result of investigations carried out with a group of organic solvents of the esters of acetic acid, it has been found that the olfactory threshold value for methyl is 0.5 mg/m3, that for ethyl, butyl and ainyl acetate-0,6 mg/m3 and for vinyl acetate— I mg/m3.
The threshold value of reflex changes in the light sensitivity of the eye comprises 0,18 mg/m3 for methyl acetate, 0,3 mg/m3 for ethyl, butyl and amyl acetate and 0,8 mg/m3 for vinyl acetale. The threshold of reflex changes in the electric activity of the brain for the vapours of methyl acetate is 0.08 mg/m3, for those of butyl acetate— 0,il3 mg/m3 and for vinyl acetate—0,2 mg/m3.
Chronic all-day-round poisoning of white rats with butyl acetate at a concentration of 0,1 mg/'m3, for a period of iy2 months did not effect the motor chronaxy or produce any pathologic changes. The daily average maximum permissible concentration of butyl acetate in the air should be on the level of the maximum one-ti'me concentration and is to comprise 0,1 mg/m3.
The area of the sanitary protection zone aTound the plant should be not lefes than 500 m2, if the daily discharges of acetates do not exceed 100 kg, and il000 m- if they comprise 500 kg.
ft ft ft
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУХА УЛИЦ ГОРОДОВ АВТОТРАНСПОРТОМ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ЭТИЛИРОВАННОГО БЕНЗИНА
Ф. И. Дубровская
Из Московского научно-исследовательского института санитарии и гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана Министерства здравоохранения РСФСР
В связи с развитием автотранспорта важной задачей гигиенической науки является санитарная охрана атмосферного воздуха населенных мест от загрязнения его выхлопными газами, в частности при потреблении этилированного бензина. При сжигании этилированного бензина часть соединений авинца оседает в двигателе, а часть выбрасывается в атмосферу. По данным зарубежных исследователей [Прейс (Preis), Г'иршлер (Hirschler) с сотрудниками], автотранспорт, работающий на этилированном бензине, выбрасывает в атмосферу 70—80% свинца.
С увеличением скорости движения увеличивается и выброс свинца. Исследованиями Московского научно-исследовательского института санитарии и гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана Министерства здравоохранения РСФСР установлено, что при расходе 1 кг этилированного бензина машиной ГАЗ-51 на холостом ходу в атмосферу выбрасывается 0,3 г свинца, при скорости движения машины 15 км/час — 0,87 г свинца, а при скорости 40 км/чес-t—0,9 г свинца.
В зарубежной литературе приводятся данные, характеризующие загрязнение атмосферного воздуха улиц городов. Так, по данным Витта (Witt, 1957), в атмосфере улиц городов США содержится до 30—40 \/м3 свинцовых соединений Джеклин (Jecklin) сообщает, что в Швейцарии годичный выброс свинца автотранспортом составляет 165 000 кг. Пр^йс (Preis) в течение ряда дет исследовал воздушную среду Цюриха на наличие свинца. Некоторые полученные им данные представлены в табл. 1.
Таблица 1 Загрязнение районов Цюриха (1948—1955)
и Ю * ff
Место отбора £ 1 а
проб Э* at Я = 3 s с 5 з
«од о а. г: X с г ÖÄ
В центре города 240 0,8
Там же ... . 350 1.3
На окраине 650 0.9
Там же ... . 800 1,7
