Научная статья на тему 'НЕКОТОРЫЕ ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ СВЯЗЕЙ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ КОНСТАНТ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ С ИХ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫМИ КОНЦЕНТРАЦИЯМИ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ, ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ И ВОДЕ'

НЕКОТОРЫЕ ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ СВЯЗЕЙ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ КОНСТАНТ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ С ИХ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫМИ КОНЦЕНТРАЦИЯМИ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ, ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ И ВОДЕ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
22
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Е.И. Люблина

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «НЕКОТОРЫЕ ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ СВЯЗЕЙ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ КОНСТАНТ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ С ИХ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫМИ КОНЦЕНТРАЦИЯМИ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ, ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ И ВОДЕ»

выражено у женщин (с 68,1 до 30,6%; у мужчин — с 60,9 до 30,1%). Особенно характерно оно у детей II—14 лет.

Для того чтобы лучше сравнить влияние йодной профилактики на распространенность зоба, мы разбили 18 сел Разложского района на 4 группы. 1-я группа включает села с наиболее интенсивным влиянием йодной профилактики (Добырско и Банско). В них наблюдается резкое снижение заболеваемости (до 60%). 2-я группа включает села с интенсивным влиянием йодной профилактики (Годелево, Елешница, Якоруда, Белица, Обидим, Осеново). Здесь заболеваемость снизилась в среднем до 50%. 3-я группа включает села со среднеинтенсивным влиянием йодной профилактики (Баня, Горно, Драглище, Гостун, Филипово и Кремен). Для них характерно снижение заболеваемости примерно на 40%. 4-я группа ьключает населенные пункты со слабо интенсивным влиянием йодной профилактики (Бачево, Разлог, Добриниште и Бабяк). Процент снижения заболеваемости здесь ниже, чем в других (до 30%). Можно выделить населенный пункт Долно Драглище, в котором среди населения заболеваемость снизилась только на 13%.

Йод, принимаемый в виде йодированной соли или антиструминовых таблеток, играет значительную роль в профилактике болезни. Он оказывает большое действие на ряд гормональных факторов, которые прямо или косвенно влияют на увеличение щитовидной железы в детском возрасте. По данным, полученным в кабинете эндокринологии (Разлог), в некоторых селах наблюдается снижение заболеваемости зобом, когда по той или другой причине не проводилось антиструминное лечение. Может быть, это является результатом применения йодированной соли, так как население района употребляет очень много соли в пище.

Основные задачи по борьбе с эндемическим зобом в Болгарии разрешены правильно, что доказывается резким снижением заболеваемости в ней. Следует иметь в виду, что хорошие результаты йодной профилактики возможны только в том случае, если профилактические дозы йода принимаются длительное время и без перерыва.

ЛИТЕРАТУРА. АврамовМ. — В кн.: Ендемичната гушавост в България. София, 1961, с. 138—142.

Поступила 27/У 1975 г.

Дискуссии и отклики читателей

УДК 613.155.3 + 613.32+6 13.631:547.1:541

Доктор биол. наук Е. И. Люблина

НЕКОТОРЫЕ ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ СВЯЗЕЙ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ КОНСТАНТ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ С ИХ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫМИ КОНЦЕНТРАЦИЯМИ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ, ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ И ВОДЕ

Ленинградский институт гигиены труда и профзаболевании

До последнего времени наиболее широко разрабатывались корреляционные связи между физико-химическими константами вредных веществ и их предельно допустимыми концентрациями (ПДК) в рабочей зоне. В частности, известна прямая связь между ПДК летучих органических соединений и упругостью их пара — показателем, который определяет предельную концентрацию паров в воздухе при обычных условиях. В то же время, если выразить ПДК рабочей зоны в долях насыщающих воздух

концентраций, то обнаруживается обратная зависимость между теми же показателями. В свое время эти факты привели нас к выводу, что для очень летучих соединений в случае их малой токсичности ПДК в рабочей зоне можно не устанавливать, так как фактически такие концентрации не будут обнаруживаться в ней вне аварийных условий (Е. И. Люблина). Такой вывод был подтвержден результатами обработки данных Ленинградской городской санэпидстанции о максимальных концентрациях, наблюдавшихся в рабочей зоне на предприятиях города за разные 3- и 5-годичные периоды в 60-х и 70-х годах.

Показано, что даже 1 % насыщающей концентрации летучих органических соединений встречается чрезвычайно редко. При ограничении источника паров вещества любая их концентрация будет снижаться тем быстрее, чем выше упругость пара. Естественно, что то же самое, но в еще большей степени, можно сказать и в отношении среднесуточной ПДК в атмосферном воздухе (сс ПДК а. в.). Например, сс ПДК а. в. этанола равна 5 мг/м8

(как и максимальная разовая), составляя 22'0(Ю долю насыщающей концентрации при 20°. Естественно, что такая ПДК в качестве среднесуточной не достигается, поскольку в атмосферном воздухе нет преград для распространения паров. Для поддержки даже такой малой концентрации на небольшом участке требуется непрерывно действующий источник паров этанола. Однако и в подобном случае никто не будет находиться на одном и том же участке в течение суток. Достижение среднесуточной концентрации этанола возможно лишь при значительном превышении максимальной разовой концентрации.

Теоретически прямая корреляция ПДК, выраженной в абсолютных величинах, и обратная корреляция при выражении ПДК в долях насыщающих должна быть и в отношении ПДК в водоемах санитарно-бытового водопользования при нормировании по санитарно-токсикологическому показателю. В том, что в общем хорошо растворимые в воде вещества менее токсичны, можно убедиться на примере системы неэлектролитов Н. В. Лазарева; обратная же корреляция между ПДК воды (ПДКВ). выраженной в долях насыщающих воду с самими насыщающими воду концентрациями (или растворимостью вещества в воде), очевидна из связи между дробью и ее знаменателем.

Сопоставление логарифмов ПДКВ, выражаемых в миллиграммах на 1 л, с растворимостью в весовых процентах или с насыщающими воду концентрациями в миллиграммах на 1 л, было проведено для ряда ПДК органических веществ по санитарно-токсикологическому признаку (при использовании списка из статьи Г. И. Красовского и соавт.). Получено следующее уравнение регрессии:

\ё ПДК в воде (мг/л) = 0,14 ^ С11аоыщ (мг/л) — 1,5; (1) п = 58; г = 0,31; Р < 0,02; = ±0,75.

Из аналогичного расчета для воздуха рабочей зоны (ПДК р. з.) по данным о 252 соединениях получено следующее уравнение:

ПДК р. з. (мг/м3) = 0,28 \ё р - 1,51 + М; (2)

п = 252; г = 0,44; Р < 0,001; 5„л = ±0,92,

где р — упругость пара (в мм рт. ст.); М — молекулярный вес; п — число пар признаков; г — коэффициент корреляции; Р — вероятность обратного результата; — средняя остаточная величина.

В том и другом случае коэффициент регрессии положителен, т. е. увеличение насыщающей воду концентрации или упругости пара в общем ведет к повышению абсолютных значений ПДК. В первом уравнении ПДК даны в миллиграммах на 1 л в воде, во втором — в миллимолях на 1 м3 воздуха, почему для придания обычной размерности (мг/м3) добавлен 1£ молекулярного веса.

Расчет тех же ПДК в долях насыщающих воду или воздух при 20° ведет к следующим уравнениям:

ПДК в воде = -0,74 Свасыщ - 1,79; (3)

п = 58; г = —0,88; Р < 0,001; 5„л = ±0,74.

^ ПДК р. з.= -0,71 ^ Снлс„щ - 1,69; (4)

п = 252; г = 0,75; Я < 0,001; 5у:с = ±0,96.

Итак, чем больше растворимость органического соединения в воде, тем в среднем больше величина его ПДК в водоемах; вместе с тем доля ПДК от насыщающей воду концентрации тем меньше, чем больше растворимость. Следовательно, общее направление изменений ПДК в воде и в воздухе рабочей зоны при сходном выражении концентраций одинаково.

Рассмотрение данных идет в связи с летучестью веществ, горизонтальная шкала *°кип дана в порядке убывания, а 2 другие (^р и ^ Спасыщ) — в порядке возрастания величин. Приведение всех 3 размерностей оправдано тесной связью между р и температурой кипения веществ в пределах приводимых температур и функциональной связью насыщающих воздух при 20° концентраций (Сиасыщ) с величиной р. Расчет/? сделан по формуле Э.Н.Левиной: ^р = 3,5 — 0,202(¿°кип +3). К каждой линии регрессии даны параллельные тонкие линии, соответствующие и —8их и ограничивающие поле расположения 2/3 использованных данных.

Уравнения при размерности концентраций (в миллиграммах на 1 м3) имеют следующий вид:1

СЬ 60 = -0,009ГКИП + 2^98; (5)2

п = 245; г = —0,62; Р < 0,001; = ±0,84.

1б ПДК р. з. = _0,006/°кип -0,40; (6)

л = 241; г = —0,45; Р < 0,001; 5„х = ±0,98.

1ё сс ПДК а. в. = -0,01°кнп_- 1,99; (7)

п = 46; г = —0,64; Р < 0,001; = ±0,86.

Желая сравнить дозы веществ на уровне ГЩК, получаемые за сутки взрослым человеком на производстве при 7-часовом рабочем дне и из атмосферного воздуха за 24 ч, мы рассчитали предельные дозы, учтя все количество вещества, содержащееся в объеме легочной вентиляции, суточной — при ПДК атм. в. и 7-часовой — при ПДК р. з. Дозы выражены в мнл-лимолях на 1 кг. Для сравнения рассчитаны и дозы, получаемые мышью за 2 ч на уровне С/. 50. Судя по расчету, предельная доза, которую взрослый человек может получить из атмосферного воздуха за сутки, варьирует от 1 до 6% дозы, которую он может вдыхать при работе с тем же ядом в виде пара. Доза, получаемая мышью при СЬ60 за 2 ч, более чем на 3 порядка выше возможной для человека при соблюдении ПДК.

Если изобразить те же показатели в долях насыщающих, то получим обратную картину: с увеличением насыщающей концентрации падают доли, составляющие величины ^ ПДК р. з. и ^ сс ПДК а. в.

При использовании для расчетов одних и тех же 40 летучих органических соединений все 3 линии регрессии сближаются при переходе к газам, а с уменьшением насыщающей концентрации повышаются и все больше расходятся; коэффициенты регрессии для ^ С£ 60 равны —0,81, для 10 ПДК р. з. —0,74, а для ^ сс ПДК а. в. —0,58. Следовательно, в долях насыщающих воздух обе ПДК очень летучих веществ различаются меньше ПДК малолетучих; здесь, как и при абсолютной размерности, различие измеряется целым порядком.

Опубликованные ранее работы (Е. И. Спыну и Л. Н. Иванова; А. О. Лой и соавт.) и наши попытки расчетов сс ПДК а. в., исходя

1 Сведения о ПДК в атмосферном воздухе взяты из статьи М. А. Пинигина.

? Уравнение (5) было опубликовано в книге А. А. Голубева и соавт.

из ПДК р. з., показали результативность таких расчетов. Желая выяснить, нельзя ли определить среднесуточные ПДК в атмосферном воздухе по ПДК р. з. более просто, пользуясь каким-то коэффициентом перехода, мы рассчитали уравнение регрессии для разности ^ ПДК р. з. с ^ сс ПДК а. в. в зависимости от ПДК р. з. Результат оказался совершенно неожиданным: получена достоверная прямая корреляция. Иными словами, для малотоксичных органических паров переход от ПДК р. з. к сс ПДК а. в. требует более высокого делителя, чем в случае сильно токсичных и опасных веществ. Уравнение при размерности концентраций в миллиметрах на 1 м3 оказалось следующим: ^ ПДК р. з. — ^ сс_ПДК а. в.= 2,54 + 0,39 ПДК р. з.; п = 60; г = 0,46; Р < 0,001; 8их = = ±0,75. (8)

Аналогичное сопоставление разности ^ СЬ80 и ^ ПДК р. з. не показало достоверной корреляции, из чего можно было заключить о действии на уровне ПДК, кроме острой токсичности, другого фактора, который нередко делает более опасным вещество с малой токсичностью. Естественно, что таким фактором является степень кумулятивных свойств вещества.

Положительная корреляция между разностью логарифмов обеих ПДК (в р. з. и а. в.) и ^ ПДК р. з. должна бы говорить о наличии фактора, не учитываемого ПДК р. а., который сказывается при круглосуточном действии еще меньших концентраций веществ в сторону, обратную их токсичности и опасности. Возможно, что причиной выявленной прямой корреляции служит существование норм малотоксичных веществ, обладающих запахом.

Фактически ПДК р. з. таких мало опасных веществ, как метилацетат, этилацетат, бутилацетат, амилацетат, ацетон и этанол варьируют в пределах 100—1000 мг/м3, а сс ПДК а. в.— в пределах 0,07—5 мг/м3, отношения же—^^--в пределах 2000—200. Вместе с тем ПДК р. з.

сс ПДК а. в. г

этиленимина, метахлоранилина, анилина и пиперидина, способных проникать через кожу и относящихся к чрезвычайно и очень опасным веществам 3, варьирует от 0,02 до 0,2 мг/м3, а сс ПДК а. в. составляет 0,001 —

0,08 мг/м3; отношение 3"—равно соответственно 20,5, 3,3 и 2,5.

сс ПДК а. в. г

Таким образом, ПДК р. з. мало опасных веществ при действии на здорового взрослого человека в течение 7 ч 5 раз в неделю при переходе к охране всего населения и возможности круглосуточного воздействия уменьшена в сотни и тысячи раз; ПДК р. з. веществ, проникающих через кожу и относящихся к чрезвычайно и высоко опасным, допускается в атмосферном воздухе на уровне 1/20—1/25. Думаю, что вообще вряд ли могут быть вещества, ПДК которых в воздухе населенных мест была бы выше 0,1 ПДК р. з. По длительности воздействия — 35 и 168 ч в неделю — обе ПДК различаются в 4,8 раза, а опасность действия на все население, по всей вероятности, требует не меньшего, а скорее более значительного коэффициента, чем 2.

Как нам известно, обычно сс ПДК а. в. не рассчитывается в долях насыщающих; при круглосуточном воздействии достигается равновесие между концентрацией вещества в воздухе и организме независимо от коэффициента распределения его между воздухом и кровью или другими средами организма. Выражение концентраций в долях насыщающих среду имеет следующее преимущество: при достижении равновесия во всех средах организма получается одна и та же концентрация, что и в воздухе. При выражении сс ПДК а. в. в долях насыщающих воздух наименьшие величины должны соответствовать наиболее опасным веществам. В действительности же дело обстоит не совсем так. Например, сс ПДК а. в. нитрила акриловой

3 1-й н 2-й класс опасности, тогда как метилацетат и другие упомянутые выше вещества относятся к последнему, 4-му классу опасности.

кислоты (2-й класс опасности) в долях насыщающих воздух при 20° оказывается на одном уровне с ПДК метилацетата, а концентрация дихлорэтана (2-й класс опасности) на 1 порядок выше концентрации этилацетата (4-й класс опасности). Эти факты заслуживают обсуждения.

Выводы

1. Наличие прямой линейной корреляции для летучих органических веществ с их летучестью имеет место не только в отношении ^ С/- Б0 или ^ ПДК р. з., но и в отношении ^ сс ПДК а. в. Для ^ ПДКВ имеются те же отношения с растворимостью вещества в воде и с насыщающими ее концентрациями.

2. Не только ^ СЬьо и ^ ПДК р. з., но также ^ сс ПДК а. в. и ПДК* при выражении в долях насыщающих среду (воздух или воду) связаны тесной обратной корреляцией с насыщающими эту среду концентрациями.

3. Различия уровней линий регрессии ^ ПДК р. з. и 10 сс ПДК а. в. при учете данных о разнообразных, но одних и тех же веществах при абсолютном выражении в миллимолях на 1 м3 и при выражении в долях насыщающих в большей степени различаются для малолетучих, чем для очень летучих соединений.

4. Обнаружена прямая корреляция между разностью ^ ПДК р. з. и сс ПДК а. в. с ^ ПДК р. з. установлены случаи различия обеих ПДК всего в 2,5—5 раз. Это вызывает необходимость установить хотя бы 10-кратный минимальный разрыв между теми и другими ПДК.

5. Круглосуточное воздействие сс ПДК а. в. ведет к достижению динамического равновесия между концентрациями в воздухе и организме всех органических соединений. При нормировании это требует особого внимания к выражению таких ПДК в долях концентраций, насыщающих воздух.

ЛИТЕРАТУРА. Голубев А. А., Люблина Е. И., Толоконце в Н. А., и др. Количественная токсикология. Л., 1973. — Красовский Г. Н., Ш и г а н С. А., Егорова Н. А. — В кн.: Фармакология. Химиотерапевтические средства. Токсикология. Проблемы токсикологии. Т. 6. М., 1974, с. 15—82.—Лазаревы. В. Неэлектролиты. Л., 1944. — Л о й т А. О., Кочанов М. М., 3 а у -голь ников С. Д. — «Гиг. труда», 1971, № 5, с. 8—12. — Люблина Е. И. — В кн.: Промышленная токсикология и клиника профессиональных заболеваний химической этиологии. М., 1962, с. 55—57. — П и н и г и н М. А. — В кн.: Фармакология. Химиотерапевтические средства. Токсикология. Проблемы токсикологии. Т. 6. М., 1974, с. 83—139. — С п ы н у Е. И., Иванова Л. Н. — «Гиг. труда», 1969, № 7, с. 18—20.

Поступила 27/У1 1975 г.

4 Имеет отношение к веществам, которые лимитируются по саиитарно-токсикологиче-скому признаку вредности (р е д.).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.