CC BY
10
чения, и сопоставление уровня заболеваемости с показателями естественного иммунитета подтвердили правильность метода прогностических оценок. Так, выявлено смещение вправо профиля распределения детей с показателями фагоцитоза, что соответствовало снижению уровня респираторной ► заболеваемости. Кроме того, установлено уменьшение числа детей с измененными показателями фагоцитоза и аутомикрофлоры, что также коррелировало со снижением уровня респираторной заболеваемости детей, прошедших курс профилактического УФ-облучения.
Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о возможности использования показателей естественного иммунитета для прогнозирования уровня респираторной заболеваемости детского населения.
Литература. Буштуева К. А., Случайно И. С. Методы и критерии оценки состояния здоровья населения в связи с загрязнением окружающей среды. М., 1979, с. 55—96.
Костродымов Н. Н. — Гиг. и сан., 1981, № 1, с. 48—50. Меерсон 3. Ф. Общий механизм адаптации и профилактики. М., 1973. Шубик В. М. Проблемы экологической иммунологии. Л., 1976.
Поступила 15.07.82
Summary. The indices of cellular and humoral immunity were correlated with the respiratory disease levels in the same children on the basis of retrospective and follow-up analysis. With this aim in view, the health state of children of 2 districts (A and B) of an industrial city was assessed by the following indices: 1) respiratory disease rate per each child; 2) health groups; 3) state of immunological reactivity by the cellular and humoral immunity indices; 4) hematological indices. Dynamic follow-up studies permitted the authors to establish differences in the respiratory disease rate and in natural immunity in the children of the test groups. The research conducted made it possible to develop approaches to a complex of indices for the functional state of the organism, which could be used for assessing the possibility or risk of a respiratory disease. Follow-up analysis of the disease rate in children who had undergone a course of prophylactic UV irradiation, and correlation between the disease rate and immunity indices confirmed the accuracy of the method of perspective assessment.
УДК «13.155.3-07:51».24
В. А. Цендровская
О РАСЧЕТНЫХ МЕТОДАХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПДК И ДРУГИХ НОРМАТИВОВ
ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
В настоящее время все шире внедряются в практику расчетные методы установления и обоснования ПДК в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе — допустимые уровни (ДУ), допустимые остаточные количества (ДОК), ДКМ. Они рассчитываются главным образом на основании физико-химических свойств (ФХС) веществ, суммарной биологической активности (СБА) связей в молекуле, корреляционных зависимостей между ПДК в средах, а также по параметрам токсикометрии или экстраполяционным уравнениям в рядах соединений.
Нет сомнений в том, что экспериментальное обоснование нормативов связано с большой затратой средств. Однако эти затраты оправданны, поскольку ряд описанных в отечественной литературе и утвержденных расчетных спЪсобов установления нормативов не дает достоверного материала.
Начало исследований положено Н. В. Лазаревым и продолжено Е. И. Спыну и Л. Н. Ивановой, А. А. Голубевым и соает., С. Д. Заугольниковым и соавт. и др. В основу взятых для расчета формул положена связь между ПДК и ФХС либо СБА. Более полное .оформление этих идей представлено в книге С. Д. Заугольннкова и соавт. (1978).
Для расчета ФХС предлагаются следующие уравнения:
№ пдк = 0,40-0,01 м-нем, (1)
1впдк = 0,6-0,01-/иип-нем, (2)
lgrmK= -1,2 -0,012-/пл -fig М, (3)
lgOHK = l,6 — 2,2-d-HgM, (4)
lgnUK = 14,2-10 /iD+lgM, (5)
Ig ПДК = 1,12+0.058o + lgM. (6)
При этом область применения, как указывают авторы, ограничивается следующими краевыми значениями: М 30—300; d 0,6—2,0; tKHn 100—300; tOJ1—190—180; nD 1,3—1,6.
Анализ уравнений (1)—(6) показывает, что ПДК определяется lg М и произведением значимого коэффициента на значение ФХС. А это говорит о том, что при подстановке в уравнения даже краевых значений молекулярных масс, плотности, температур кипения, плавления и поверхностного натяжения ПДК будет меняться незначительно. Так, при ^подстановке в уравнение (1) М=30, 300 максимальная разница в значениях ПДК будет примерно 50-кратной. Между тем хорошо известно, что даже вещества с не столь большой разницей молекулярных масс имеют значения ПДК, разнящиеся в I05 раз (100—0,005 мг/м3) и более. Рас-- смотрим ряд примеров. При составлении таблиц использовались вещества, приведенные в справочниках «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и воде», «Вредные вещества в промышленности», а также в «Справочнике химика». Важно было только, чтобы их ФХС не выходили за принятые границы и они обладали разной токсичностью.
1 а о л и ц а 1
Рассчитанные по уравнению (1) и экспериментально установленные ПДК
Вещество Мол. касса ПДКэкСп. мг/м* ПДкрас,-ыг/м*
Пропнлацетат 102 200 25
Стирол 104 5 24
Октан 114 2350 21
Декалин 138 100 15
2,4 - толунлендяиэоцианат 174 0,5 7,9
М-метнлуретанбензолсульфо- 245 0,05 2,2
гидразни (парафор)
В табл. 1 и 2 приведены рассчитанные по уравнениям (1)—(5) значения ПДК (ПДКрасч.) Для ряда веществ в воздухе рабочей зоны.
Из табл. 1 видно, что вещества, имеющие примерно одинаковые М, ПДКрасч. (первые 2) резко различаются по действию на организм. Остальные примеры также свидетельствуют об отсутствии соответствия между ПДКрас, и экспериментально установленными (ПДК8КсП.)-
Сопоставление ПДКрасч. и ПДК8„СП, убедительно свидетельствует об отсутствии достоверной связи между ПДК н /кпп,. Кратность расхождений 4—700, а при использовании 1пл- для 6 веществ, плотности для 5 веществ, показателя преломления для 6 веществ расхождения достигали десятков и сотен раз.
Еще более абсурдна попытка определить ПДК через значения поверхностного натяжения веществ. В «Справочнике химика» на с. 1011—1021, приведены значения для многих веществ, принадлежащих к различным классам соединений. Из таблиц справочника видно, что на границе с воздухом значения а всех органических веществ (углеводородов с открытой цепью, циклических, галогензамещен-ных, спиртов, эфиров, альдегидов, кетонов, кислот, сложных эфиров и т. д.) очень мало различаются (в 1,5 ±2 раза). Подставляя краевые значения о в уравнение (6), видим, что произведение 0,058 о незначительно влияет на величину ^ ПДК, а между тем экспериментально установленные значения ПДК этих веществ разнятся в 1—1 000 000 раз.
Таблица 2
Рассчитанные по уравнению (2) и экспериментально установленные ПДК
я у и У а о в* о
Вещество а а X л * У.
о я Чг:
% С г С X
Тетрахлорэтнлен 166 121 10 41
Гексамстилендиизоцианнт 166 127 0,05 35
Амилацетат 130 148 100 17
Бензил хлористый 127 179 0.5 8,1
1,4-Бутандиол 90 192 500 4.3
В книге С. Д. Заугольникова и соавт. «Экспрессные методы определения токсичности и опасности химических веществ» приведены примеры (с. 113—118), свидетельствующие о возможности применения уравнений (1—6) для получения достаточно достоверных значений ПДК. Но из 100 веществ, приведенных в табл. 12, для 67 веществ «• кратность расхождений между ПДКрасч. и ПДКаксп, не превышает 4 раз, а для других 0,23—10 раз. Удовлетворительные, с точки зрения авторов, совпадения между ПДКрасч. и ПДК8Ксп. являются следствием не логической связи токсического действия веществ в организме и их ФХС, а скорее простой выборки: в природе есть вещества с близкими или одинаковыми ФХС, оказывающие вместе с тем сходное действие на живой организм. Таких веществ, по нашим подсчетам, из 700 опубликованных в печати не более 10%. Кстати, в табл. 12 авторы для некоторых низкокипящих веществ (ацетон, винилацетат и др.) приводят значения ПДК, вычисленные по формуле (5), хотя те же авторы на с. 108 указывают, что эта формула применима только для веществ, 1кип которых превы- * шает 100 °С.
Рассмотрим еще несколько примеров ошибочности связывания ПДК веществ с их ФХС в том представлении, как это приводится в рассматриваемой литературе. Фреоны, имеющие одинаковые или близкие ФХС, значительно различаются по действию на организм. ПДК рабочей зоны (ПДКр.э) для 1,2-дибромтетрафгорэтана составляет 190 мг/м3, а для дихлортетрафторэтана — 7000 мг/м3. Два близких гомолога — метиловый и этиловый спирты — также резко различаются в действии на организм. Из расчета по ФХС следует, что и лимонная кислота имеет ПДК на уровне токсичных веществ. Можно указать большое число веществ, у которых одинаковые или почти одинаковые ФХС, а ПДКэ„Сп. разняться в тысячи раз (например, у многих производных, содер- * жащих группу —СЫ, ФХС такие же, как у малотоксичных веществ).
Чтобы привести хоть в относительное согласие ВеЛИЧИНЫ ПДКрасч. и ПДКэксп.. Н. А. Толоконцев и В. А. Филов рекомендуют вводить в уравнения (1—6) поправки на химическое строение вещества. Но и это не улучшает дела. Так, поправка для анилина и его производных составляет —1. Если учесть эту поправку, то расчетное значение ПДКр.з. составит 2,5 мг/м3 вместо 25 мг/м3, в то время как экспериментально установлено значение 0,1 мг/м3. Мы считаем, что используя поправочные коэффициенты, нельзя создать обоснованную систему расчетных уравнений, если учесть огромное разнообразие химических веществ, реакционная способность отдельных групп которых в одной и той же молекуле или группе молекул будет весьма зависеть от наличия в них заместителей * или даже от пространственной ориентации отдельных атомов в молекуле, что отмечено также в работе Ю. С. Кагана. Следовательно, такие простые
ФХС, как 1пл , мол. масса и др., нецелесообразно использовать для расчета ПДК.
Большое распространение получили методы расчета ПДК по величинам СБА, приведенным в ряде монографий, в частности в книге С. Д. Зауголь-никова и соавт. (1978). Для всех предельных од-»ноатомных спиртов СБА связи (—О—Н) принята одинаковой. В табл. 6 (с. 39) приводятся удовлетворительные совпадения между ПДКрасч, и вычисленными на основании СБА. Анализируя таблицу, можно сказать, что, хотя СБА в гомологичном ряду стремится к возрастанию, гомологи, содержащие 3 углеродных атома и более, имеют примерно одинаковые ПДК, а установленные величины СБА в гомологичном ряду не объясняют многообразия эффектов веществ в живом организме, включая специфическое действие метилового спирта. Кроме того, введение активных заместителей в молекулу может во много раз менять ее токсичность, как и ориентация групп атомов, но не величину СБА, вычисленную на основании оп убликованных данных о СБА. Например, ук-
tycнaя кислота является для организма значитель-о менее вредной, чем хлоруксусная; {5-изомер гексахлорана действует угнетающе на нервную систему, а у-нзомер, напротив, возбуждающе. Хотя эти факты известны давно, авторы рекомендуют определять ПДК по уравнению:
Ж-1000
ПДК = г и » <7>
где 2 и — СБА.
Интересно отметить, что, согласно таблице на с. 39, наибольшей СБА обладают алифатические изоцианаты (~2-106 ед.), а между тем такие вещества, как анилин (ПДК=0,1 мг/м3), л-бензохи-нон (ПДКР.,.=0,05 мг/м3) и др., являются более токсичными, чем большинство изоцианатов, ПДКР.3 которых составляет (0,2—0,5 мг/м3), что еще раз подтверждает несостоятельность такого упрощенного подхода к вычислению СБА и установлению ПДК. Из табл. 3 не совсем ясно, в каких соединениях углерод является трехвалентным ( .С—С
как поступать в случаях, когда 2 И отрицательна (одноатомные предельные спирты и пр.).
Е. И. Спыну и Л. Н. Иванова предложили для определения ПДК веществ в атмосферном воздухе уравнение:
1в у = ( — 2,16 ± 0,28) + (0,88 ±0,16)-^ х. (8)
Данные литературы свидетельствуют, что для многих органических соединений это уравнение не дает даже ориентировочных результатов. Расхождения между ПДКрасч. и ПДКЭКсп. находятся в пределах 1—3 порядков. Например, для эпКхлор-гидрина в воздухе рабочей зоны ПДК=1,0 мг/м3, для атмосферного воздуха — 0,2 мг/м3, а рассчитанная по уравнению (8) — 0,0036 мг/м3, т. е. ПДКэкСП. больше ПДКрасч. в 60 раз. Вероятно, нужно было бы для этого уравнения указать область его применения.
Таблица 3
Рассчитанные по уравнению (9) и экспериментально установленные ПДКВ
Вещество «пл< 'С пдкв. эксп-ыг/л ПДК1!. расч-ыг/л
М-крезол 12 0,004 0.80
2,4,6-Трихлорфенол 68 0,004 1,07
Капролактам 70 1.0 1,10
а-Нафтол 96 0,1 1,66
О-фталевая кислота 207 0,5 10,0
Для определения ПДК органических веществ в воде водных объектов (ПДК„) предложено использовать 6 параметров, два из которых — 1кип и
18ПДКв= -0,45 + 0,007-/пд; (9)
^ПДКВ=—0,85 —0,01-/кип. (10)
В табл. 3 и 4 представлены рассчитанные по уравнениям (9)—(10) и экспериментально установленные ПДКвД-ля некоторых веществ.
Из таблиц 3 и 4 видно, что для большинства веществ рассчитанные по уравнениям (9)—(10) значения ПДКВ отли чаются от экспериментально установленных в десятки и сотни раз. Причины те же. Таким образом, уравнения (9)—(10) не позволяют получить достоверные значения ПДК органических веществ в воде водных объектов расчетным способом на основании ФХС.
В «Методических указаниях по санитарно-гигиеническому контролю полимерных строительных материалов, предназначенных для применения в строительстве жилых и общественных зданий» также приведено много расчетных ДУ, на которые ориентируются ученые, занимающиеся гигиенической оценкой полимерных материалов. Даже при беглом рассмотрении приведенных в этом документе данных видно, что многие из них нельзя использовать. Например, ДУ для метилмеркапта-на составляет 1-Ю-3 мг/м3, в то время как его ПДК в атмосферном воздухе равна 9-10—в мг/м3 и т. д.
Не останавливаясь на анализе расчетных значений ДОК и ДКМ, можно сказать, что при их установлении всегда будут допущены те же ошиб-
Таблица 4
Рассчитанные по уравнению (10) и экспериментально установленные ПДКв
'^Рещество 'кип- °с 11ДКВ янсп. ыг/л пдкв. Расч' ыг/л
Н-бутилмеркаптан 98 0,006 0,72
Этилакрилат 100 0,005 0,71
Циклогексанон 155 0,2 0,2
Фурфурол 162 1,0 0,17
Диэтнленглрколь 245 1,0 0,025
ки, если расчеты основаны на рассмотренных выше ФХС.
Вероятно, можно получить определенные математические зависимости между ПДК и СБА или другими показателями, более точно характеризующими биологическую активность веществ, и путем дальнейшего накопления экспериментального материала, полученного на одном методическом уровне.
Литература. Вредные вещества в промышленности.
Под ред. Н. В. Лазарева. Л., 1976, т. 1—2; 1977, т. 3. Заугольников С. Д., Кочанов М. М., Лойт А. О. н др. —
Вести. АМН СССР, 1975, № 3, с. 75. Каган Ю. С. Общая токсикология пестицидов. Киев, 1981, с. 140.
Количественная токсикология./Голубев А. А., Люблина Е. И., Толоконцев Н. А. и др. Л., 1973. Лазарев Н. В. Неэлектролиты. Л., 1944. Методические указания по применению расчетных и экспресс-экспериментальных методов при гигиеническом нормировании химических соединений в воде водных объектов. М., 1979.
Биологически высокоактивное вещество аминокислота метионин (а-амино-у-метнлтио-н-мас.пяная кислота) нашла широкое применение как в здравоохранении, так и в народном хозяйстве. Потребность в промышленном производстве больших количеств фармацевтического и кормового метнони-на велика. В животноводстве и птицеводстве он используется в качестве биостимулятора роста. Биологическая роль метионина определяется его участием в синтезе цистеина, адреналина, убихи-нона, в обмене катехоламинов, витаминов и ряда ферментов, катализирующих основные биохимические процессы в организме. Вместе с тем работы о санитарно-гигиенических условиях мест производства метионина единичны (Е. А. Меерсон; С. В. Вдовин и Г. Г. Панченко). Дальнейшее расширение сферы применения метионина, а также широкий спектр его биологического действия в малых дозах придают особое значение вопросу о содержании метионина в окружающей среде. Это обусловливает необходимость разработки нормативов содержания метионина в атмосферном воздухе.
Нами был изучен технологический процесс производства кормового метионина, дана оценка его рефлекторного и резорбтивного действия, проведены острый и подострый санитарно-токсикологи-ческий эксперименты. На основании полученных данных обоснованы величины допустимой концентрации метионина в атмосферном воздухе.
Предприятие, занятое получением кормового и фармацевтического метионина, является крупно-
Методические указания по санитарно-гигиеническому контролю полимерных строительных материалов, предназначенных для применения в строительстве жилых н общественных здании. М., 1980.
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и воде. Л., 1975.
Спыну Е. И., Иванова Л. Н. — Гиг. труда, 1969, № 7, с. 18.
Справочник химика. Л.—М., 1963, т. 1—2. т
Основы общей промышленной токсикологии. Под ред. Н. А. Толоконцева, В. А. Филова. Л., 1976.
Экспрессные методы определения токсичности и опасности химических веществ./Заугольников С. Д., Кача-нов М. М., Лойт О. А. и др. Л., 1978.
Поступила 14.12.82
Summary. It has been shown that the physico-chemical properties of hydrocarbons, as well as their MAC in the work zone cannot be used for obtaining calculated values for MACs of hazardous substances in the air, work zone and water bodies. The discrepances between the calculated and experimentally established values for most substances range from 5 to +1000 times.
тоннажным производством с перспективой увеличения мощности в одиннадцатой пятилетке в 4 раза. Принцип получения продукта заключается в синтезе Р-метилмеркаптопропионового альдегида из метилмеркаптана и акролеина в присутствии катализатора триэтиламина с последующим цианированием альдегида до гидантоина, гидролизом последнего и выделением метионина. Несмотря на то что производство оборудовано современными газопылеулавливающими сооружениями, на стадии сушки и расфасовки метионин^ пыль его с воздухом местной и общеобменной вентиляции поступает в атмосферу. Полученный продукт — метионин — представляет собой белый кристаллический порошок с мол. массой 149,2, /пл- 280 °С, плохо растворимый в воде (при температуре 50—60 °С растворяется 5%).
Для оценки рефлекторного действия вещества определен порог его обонятельного ощущения на 25 практически здоровых людях в возрасте от 18 до 23 лет. Всего изучено 4 концентрации, каждая из которых предъявлялась добровольцам трижды. В исследованиях использовали кормовой метионин ГОСТ 23423—79 с массовой долен основного вещества 99,1%. Результаты показали, что пороговая концентрация кормового метионина равна 3,13 мг/м3, максимально неощутимая — 2,30 мг/м3. ^
С целью изучения токсикодинамических свойств метионина проведены острый и подострый эксперименты.
УДК 613.632.4:577.112.51:81». 155.»
П. Г. Ткачев, В. В. Веденькин, О. В. Дмитриева, В. П. Воронов
О ГИГИЕНИЧЕСКОМ НОРМИРОВАНИИ КОРМОВОГО МЕТИОНИНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Рязанский медицинский институт им. И. П. Павлова
