CC BY
8
Методы неследования
УДК 614.72:5471-037
Канд. мед. наук Н. Г. Андреещева
МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАСЧЕТНЫХ ОРИЕНТИРОВОЧНЫХ ПОРОГОВ
РЕФЛЕКТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ И МАКСИМАЛЬНО РАЗОВЫХ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Проведенное нами изучение зависимости биологической активности веществ, близких по своему химическому строению, от их химической структуры и основных физико-химических свойств (25 производных бензола) позволило вывести соответствующие формулы. Они дают возможность рассчитать с высокой степенью достоверности пороги рефлекторного действия, а также максимальные разовые (м. р.) предельно допустимые концентрации (ПДК) для многих органических веществ в атмосферном воздухе независимо от их химической структуры как по исходным экспериментальным данным (порог запаха), так и по основным физико-химическим показателям их (температура кипения, молекулярный вес), а также по ряду других показателей для веществ одного ряда.
Формула для расчета порога запаха органических веществ по молекулярному весу (от 30 до 330):
1 ёУ= —6,5 ^+12,15, (1)
где у — концентрация, пороговая по запаху (в мг/м3); х — молекулярный вес (м. в.) данного вещества. При вычислении ^у необходимо учитывать следующие поправки (К):
К= +1,0 (м. в. = 160,1—260,0), К= +2,0 (м. в.=260,1—300,0), К= +3,0 (м. в.>300,0), К= —1,0 (м. в.=74,0—30,0).
Формула (1) проверена на 25 производных бензола, имеющих экспериментальные показатели порогов рефлекторного действия (коэффициент корреляции 0,884, ошибка 0,044), и на 70 органических веществах из разных химических рядов, вошедших в санитарное законодательство, с молекулярным весом от 30 до 330 (коэффициент корреляции 0,51, ошибка 0,069).
Формула для расчета порога запаха органических веществ по температуре кипения (от 37 до 315°С):
1^= -6,41бх+13,2, (2)
где у — концентрация, пороговая по запаху (в мг/м8); х — температура кипения (/кип) данного вещества (в °С). При вычислении необходимо учитывать следующие поправки (К):
К= +1,0 (/кип>260,0), К= —1,0 (^„=75,0—65,1), К= -2,0 (/11ПП=65,0-60,0), К= -3,0 (/КЯП=59,0-37°С).
При сопоставлении экспериментальных и расчетных величин порога запаха 25 производных бензола по /кип получена более высокая корреля-
ционная связь (коэффициент корреляции 0,914, ошибка 0,033), чем пс формуле (1).
Величины экспериментального порога запаха 70 органических веществ, вошедших в санитарное законодательство и имеющих /кип от 37 до 315°С, сопоставляли с рассчитанными по формуле (2) (коэффициент корреляции 0,75, ошибка 0,055).
Формула для расчета порога по влиянию на электрическую активность головного мозга по температуре кипения органических веществ:
lgi/= -5,3 lgx+l 0,76, (3)
где х — <кип данного вещества (в °С);
у — концентрация, пороговая по электроэнцефалографическому тесту (в мг/м3).
Результаты сопоставления экспериментальных и расчетных порогов по влиянию на биотоки головного мозга 25 производных бензола с tKua от 78 до 270°С показали весьма высокую статистически достоверную положительную связь (коэффициент корреляции 0,953, ошибка 0,021).
Формула для расчета порога по влиянию на биотоки головного мозга органических веществ на основании порога их запаха (в мг/м3):
порог запаха /J4 -275-• (4)
порог запаха веществ одного химического ряда -2,2-8-2,4--<4а>
Коэффициенты, указанные в формулах (4) и (4а), выведены на основании обработки экспериментальных данных по органическим веществам, вошедшим в санитарное законодательство (число органических веществ 87, Мср=2,45, ошибка 0,17; для 17 производных бензола Мср=2,16, ошибка 0,276).
Формула для расчета м. р. ПДК любого органического вещества по экспериментальному порогу запаха:
lgy=l,01gx-0,53, (5)
где у — м. р. ПДК (в мг/м3); х — экспериментальный порог запаха (в мг/м3).
Формула проверена на 25 производных бензола (коэффициент корреляции 0,99, ошибка 0,0047) и 101 органическом веществе, м. р. ПДК которых вошли в санитарное законодательство (коэффициент корреляции 0,98, ошибка 0,008).
Формула для расчета м. р. ПДК веществ одного химического ряда по экспериментальному порогу запаха:
порог запаха вещества одного химического ряда м. р. ПДК =-£-3,0-8-4,0--(6)
Коэффициенты, указанные в формуле (6), выведены на основании обработки экспериментальных данных для 24 производных бензола (Л4ср.= =3,08, т=0,308, Мср+3т=4,0).
Формула расчета м. р. ПДК органического вещества по его молекулярному весу (от 32 до 330):
\gy= -8,0 \gx+14,75, (7)
Где у — м. р. ПДК органического вещества (в мг/м3); х — м. в. При вычислении lg у необходимо учитывать следующие К:
К= +1,0 м. в. от 147,0 до 199,9,
К= +2,0 м. в. от 200,0 до 264,9,
К= +3,0 м. в. от 265 и выше (проверено до 330),
К= —1,0 м. в. от 70 до 44,9, К= —3,0 м. в. от 45 до 32,0.
Данную формулу проверяли сопоставлением расчетных и экспериментальных м. р. ПДК на примере 25 производных бензола (коэффициент корреляции 0,937, ошибка 0,024), а также на органических веществах, вошедших в санитарное законодательство (число органических веществ из разных химических рядов равно 72, коэффициент корреляции 0,90, ошибка 0,023; м. в. от 32 до 330).
Формуле (7) подчиняются вещества, м. р. ПДК которых от 5,0 до 0,001 мг/м3; исключение составили бутан и пентан, имеющие наиболее высокие нормативы (м. р. ПДК 100 мг/м3).
Формула для расчета м. р. ПДК органического вещества по ¿кип (от 20 до 315°С):
\щу= -5,6 1&с+11,2,
где у — м. р. ПДК органического вещества (в мг/м3); х — /^„данного вещества (в °С) при 760 мм рт. ст. При вычислении ^ у необходимо учитывать следующие К:
К= +1,0 /КИП>270°С,
К= —1,0 /иип от 77°С,
К= -2,0 ¿КЙП от 60°С,
К= -3,0 <кип от 48°С,
К= —4,0 /кпп от 36°С и ниже.
Коэффициент корреляции между экспериментальной м. р. ПДК 25 про изводных бензола и ПДК, рассчитанной по ¿кип, весьма высок и составляет 0,978 при ошибке 0,011.
Сопоставление экспериментальных м. р. ПДК 66 органических веществ, ¿кип которых находится в пределах 20—315°С, показало высокую статистически достоверную корреляцию (коэффициент корреляции 0,82, ошибка 0,041).
Формуле (8) подчиняются органические вещества, вошедшие в санитарное законодательство, м. р. ПДК которых от 3,0 до 0,003 мг/м3, т. е. подавляющее число нормированных веществ. Так же как при расчете м. р. ПДК по молекулярному весу, бутан и пентан и в этом случае составляют исключение.
Из корреляционного анализа экспериментально обоснованных м. р. ПДК органических веществ в атмосферном воздухе и расчетных м. р. ПДК по молекулярному весу и ¿йип были исключены отдельные вещества, физико-химические свойства которых выходили за пределы, указанные к формулам расчета (7) и (8), а также 7 веществ, у которых можно предполагать занижение экспериментальной м. р. ПДК в атмосферном воздухе в 10 раз и более, согласно данным, рассчитанным по указанным формулам (парахлорфенилизоцианат, дикетан, гексаметилендиамин, стирол, мети-лакрилат, металхлорфенилизоцианат, акролеин).
Если оценить экспериментальные м. р. ПДК органических веществ с рассчетными (по отношению экспериментальной к расчетной м. р. ПДК), то получим, что из 72 анализируемых веществ различаются до 2 раз 46% веществ, до 3 раз 60%, до 4 раз 74%, до 5 раз 80,5%, до 6 раз 89%, до 7 раз 93%, до 10 раз 98,6% при расчете м. р. ПДК органических веществ по их молекулярному весу (формула 7). При расчете м. р. ПДК органических веществ из разных химических рядов, вошедших в санитарное законодательство, по их /кпп (формула 8), из 66 веществ различие до 2 раз имеет 41 % веществ, до 3 раз — 59%, до 4 раз — 76,5%, до 5 раз — 85,7%, до 5 V 2 раза — 90,2%.
М. р. ПДК производных бензола можно рассчитать также по другим физико-химическим свойствам.
Расчет м. р. ПДК производных бензола по плотности:
10,= _14,8 1в*—1.0, (9)
где у — м. р. ПДК производного бензола (в мг/м3); х — плотность.
При вычислении \ёу необходимо учитывать следующие К: К= +1,0 плотность 1,404-1,60, К= +2,0 плотность 1,61-7-1,80, К= +3,0 плотность 1,81-7-2,00.
Формулу (9) проверяли на 24 производных бензола (коэффициент корреляции 0,685, ошибка 0,111) и дополнительных производных бензола. Расчет м. р. ПДК производных бензола по упругости пара:
1^=0,7^-1,3, (Ю)
где у — м. р. ПДК производного бензола (в мг/м3); х — упругость пара при 20°С.
Упругость пара при 20°С мы рассчитывали по исходным данным отечественных химических справочников, поскольку исходные данные, приведенные, например, в английских химических справочниках, не позволяют получить сопоставимые результаты. Следует отметить ограниченную возможность определения м. р. ПДК веществ по формуле (10) в связи с частым отсутствием в химических справочниках нужных для расчета данных. Такое же ограниченное применение имеет вычисление м. р. ПДК производных бензола по формулам (11) и (12).
Расчет м. р. ПДК производных бензола по показателю преломления:
1й/= -63^*+10,7, (11)
где у — м. р. ПДК производного бензола (в мг/м3); х — преломление. Расчет м. р. ПДК производного бензола по молекулярной рефракции:
1^= —241бд;+35,
где у — м. р. ПДК производного бензола (в мг/м3); х — молекулярная рефракция.
Оказалось, что м. р. ПДК производных бензола, определенные по молекулярной рефракции, более точны, чем рассчитанные по показателю преломления. Это объясняется тем, что при расчете молекулярной рефракции наряду с показателями преломления используют молекулярный вес, который, как было установлено нами ранее, дает более высокую корреляцию при расчете м. р. ПДК по формуле (7).
ЛИТЕРАТУРА. Андрееще Н. Г. — В'кн.: Общие методические и теоретические вопросы гигиены атмосферного воздуха. М., 1973, с. 11—30.
Поступила 28/УМ 1976 г.
УДК 61 6-056-07:31
О. Г. Алексеева, В. И. Комариное, Е. В. Васильева
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ МНОГОМЕРНОЙ СТАТИСТИКИ ПРИ ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ РЕАКТИВНОСТИ БОЛЬНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ
Научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва
Для современных исследований реактивности организма характерно применение большого числа тестов. При этом какая бы цель ни преследовалась (оценка тяжести или стадии заболевания, выявление реакции на вредные факторы внешней среды или производства и изменение ее после внедрения оздоровительных мероприятий), анализ материалов, как правило,
