CC BY
7
Значения коэффициентов взаимной корреляции при т=0 указывают на существование большой зависимости между градиентами температуры в 23, 1 и 3 ч и концентрацией природных радиоактивных изотопов в 3, 5 н 7 ч соответственно (см. рис. 1, б, в, г), а также на умеренную зависимость градиента температуры в 21 ч и концентрации в 1 ч следующего дня (см. рис. 1, а).
В переходном периоде корреляционные функции связи имеют явно выраженный неправильный код (см. рис. 2, б, г), что указывает на нарушение связи между градиентом температуры и концентрацией.
Функции автокорреляции и корреляции связи при конвекции весьма характерны. Функция автокорреляции подтверждает нестационарность временных последовательностей в этих условиях. Ход функции взаимной корреляции (см. рис. 2, в) указывает на отсутствие связи между градиентом температуры и концентрацией.
Таким образом, метод исключения суточной периодической компоненты позволяет получить достоверные коэффициенты корреляции между характеристиками турбулентности приземного слоя воздуха и концентрацией природных радиоактивных аэрозолей. При инверсии этот метод дает удовлетворительные результаты. В переходных условиях и при конвекции нестационарность временных последовательностей не позволяет выявить необходимые характеристики.
Поступила 25/VI 1973 г^
Дискуссии и отклики читателей
УДК 614.77:865.4*
Л. М. Шабад, А. П. Ильницкий
О ВОЗМОЖНОСТИ УСТАНОВЛЕНИЯ ДОПУСТИМОГО УРОВНЯ БЕНЗ(А)ПИРЕНА В ПОЧВЕ
Институт экспериментальной и клинической онкологии АМН СССР, Москва
В настоящем сообщении мы рассмотрим материалы, позволяющие подойти к определению допустимого уровня бенз(а)пирена (БП) в почве. Основу этих материалов составляют данные о содержании БП в почвах в сельскохозяйственных районах, о возможности перехода этого канцерогена в грунтовые воды, а также данные, характеризующие способность различных растений (в первую очередь тех, которые употребляются человеком в пищу) к аккумуляции БП.
В последние годы в нашей лаборатории было проведено широкое изучение «фонового» уровня БП в почве, не загрязненной или загрязненной в малой степени какими-либо выбросами в окружающую среду. Пробы отбирались в ряде областей Европейской части РСФСР и Украины, в Эстонской и Казахской ССР, а также в республиках Средней Азии (Узбекистан и Таджикистан). Всего было отобрано и изучено свыше 400 образцов почвы. В результате этой работы установлено, что в подавляющем большинстве проб содержание БП не превышало 1—2 мкг на 1 кг сухой почвы. В некоторых случаях концентрация этого углеводорода достигала 5—16 мкг на 1 кг почвы, что, по нашему мнению, указывает все же на отсутствие сколько-нибудь значительного экзогенного загрязнения почвы.
Существенным моментом является колебание уровня БП в почвах разного состава, показанное на примере почв Эстонской ССР: наименьшее количество БП содержалось в дерново-сильноподзолистой почве (0,67— 0,8 мкг/кг), несколько большее — в дерново-среднеподзолистой
{2,4—3,0 мкг/кг) и, наконец, наибольшее — в дерново-карбонатной (11,3— 12,6 мкг/кг). Однако эти концентрации в общем укладываются в рамки, определенные нами для почв, не подвергавшихся экзогенному загрязненню канцерогенными полициклическими ароматическими углеводородами.
Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о существовании определенного «фонового» уровня БП, характерного для незагрязненной почвы сельскохозяйственных районов и зависящего в частности от характера почвы. Указанные исследования, по-видимому, позволяют определить уровень БП в почве, ниже которого установление предельно допустимых концентраций нецелесообразно, так как он обусловливается природными факторами, а не влиянием хозяйственной деятельности человека.
Изучение судьбы БП, поступающего в почву вместе с препаратом «нэрозин», используемым для борьбы с ветровой эрозией и содержащим значительные количества канцерогенных углеводородов (концентрация БП 0,008%), свидетельствует о сравнительно быстром снижении уровня БП, который обнаруживается в почве сразу после внесения препарата <Ю. Л. Коган). Этим подтверждается наличие эффективных механизмов очищения почвы от БП и других канцерогенных углеводородов. Ведущим »13 них является деятельность микроорганизмов.
Вопрос о влиянин БП на почвенные микроорганизмы еще весьма мало изучен. Отдельные исследования Н. И. Тонкопий и соавт. указывают на возможность либо подавления микрофлоры почвы углеводородами, либо стимуляции некоторых почвенных микроорганизмов. Однако принимая во внимание то обстоятельство, что даже при высоких концентрациях БП (до нескольких сот микрограммов на 1 кг почвы), поступающих в почву вместе с такими обладающими бактерицидными свойствами веществами, как фенолы, происходит достаточно интенсивное самоочищение почвы от БП, можно предположить, что в подобных концентрациях данный канцероген не оказывает сколько-нибудь серьезного влияния на почвенные микроорганизмы.
Основная сложность получения количественных характеристик самоочищения почвы от БП, по нашему мнению, состоит в том, что в чистом виде БП в почву не поступает, его обязательно сопровождают «спутники», количественный и качественный состав которых чрезвычайно разнообразен. И совершенно не безразлично, оказывают ли «спутники» дезинфицирующее действие на микроорганизмы почвы или же, наоборот, стимулируют их развитие. Естественно, почвы различного состава, содержащие разные количества органических веществ микроорганизмов, как показала практика, будут очищаться от поступившего в них БП также с разной скоростью, на которую, кроме того, влияют условия увлажнения, климат и другие факторы. Нам представляется, что именно определение количественных параметров самоочищения почвы от БП представит наибольшую сложность при решении вопроса о допустимом уровне этого углеводорода в почве.
Существенный интерес представляет изучение возможности перехода БП из почвы в грунтовые воды, которые могут явиться источником водоснабжения населения. • Известно, что БП мало растворим в воде (менее 0,1 мкг/л — А. П. Ильницкий и К. П. Ершова), в силу чего в незагрязненных грунтовых водах вряд ли можно ожидать повышенных количеств этого канцерогена. Однако ввиду важности вопроса были проведены прямые опыты в целях изучения возможности проникновения БП из почвы в грунтовые воды. Для этого в лабораторных условиях на поверхность грунта (толщина слоя 1 м) наносили нэрозин, вслед за чем почву обильно орошали (из расчета 99 и 396 мм/м*). В фильтратах определяли уровень БП. Эксперименты показали, что даже в условиях массивного загрязнения почвы БП (с содержанием его до нескольких сот микрограммов на 1 кг почвы), а также в присутствии других соединений, способных в определенной степени увеличивать растворимость этого углеводорода в воде (фенолы и т. п.), в фильтра-
тах обнаруживали БП в количествах, не превышающих 0,005 мкг/л. С нашей точки зрения (Л. М. Шабад и А. П. Ильницкий), подобные концентрации БП в воде допустимы. Естественно предположить, что при менее значительном загрязнении почвы БП в грунтовые воды будут переходить количества, не превышающие указанного уровня. Во всяком случае, исходя из возможности проникновения БП в грунтовые воды, содержание его в почве на уровне даже 50—100 мкг/кг следует, по-видимому, считать допустимым. Рассмотренный вопрос требует дальнейшего изучения, однако уже полученные результаты не внушают опасений.
Наконец, надлежит рассмотреть вопрос об аккумулировании БП, присутствующего в почве, в растительности. Широкие полевые исследования этого вопроса, проведенные в нашей лаборатории в последние годы, позволили получить важные результаты. Изучение возможности накопления БП в травах, злаках (пшеница, рожь, овес), масличных культурах (подсолнечник, хлопок), винограде, некоторых овощах (картофель), выращиваемых в различных климатических зонах (Эстония, Казахстан, Узбекистан) в условиях применения различных доз нэрозина (0,5—3 т/га; содержание БП до 0,008%), показало, что большинство исследованных растений не накапливает БП. В то же время в некоторых из них (подсолнечник, картофель) определялись несколько более высокие концентрации этого канцерогена, чем в контроле.
Эти исследования свидетельствуют о необходимости дифференцированного подхода к определению допустимого уровня БП в почве с точки зрения возможного перехода и накопления его в растениях. Для большинства растений содержание БП в почве на уровне даже нескольких десятков микрограммов на 1 кг не ведет к аккумулированию канцерогена, что позволяет, по-видимому, предположить допустимость подобного уровня для данных условий. В каждом же конкретном случае (в зависимости от вида культивируемых растений) этот вопрос должен, очевидно, решаться индивидуально.
Все изложенное выше показывает, что гигиеническое лимитирование канцерогенных углеводородов в почве возможно, но обоснование предельно допустимых концентраций является весьма трудным делом.
В принципе гигиеническое лимитирование канцерогенных углеводородов в почве возможно и необходимо вследствие повсеместного распространения этих веществ. Среди нескольких сот проб, взятых нами в самых различных областях СССР, не было ни одной, в которой не оказалось бы БП. Аналогичные данные приводятся всеми зарубежными авторами, работавшими в разных странах. Нет сомнения, что глобальному распространению канцерогенных углеводородов содействуют выхлопы авиации. В тех случаях, когда пробы почвы отбирались вне городов и вдали от каких-либо местных источников выбросов углеводородов (заводов, автострад и т. п.), в них оказывались минимальные количества БП, колебавшиеся от I до 3—5 мкг/кг сухой почвы. В некоторых других случаях (в зависимости от вида почвы) они были выше — до 13—15 мкг/кг. Именно такого рода количества и составляют фон общего загрязнения. Нет сомнения, что такого рода минимальные количества не представляют опасности при переходе в грунтовые воды или в сельскохозяйственные растения, как это показано выше.
Чтобы предложить какие-либо предельно допустимые концентрации и дозы для БП в почве, следовало бы провести специальные экспериментальные исследования, в которых сравнительному изучению на животных были бы подвергнуты те концентрации БП, которые в одних случаях могли бы поступить в конечном случае в пищу человека (с водой и растениями), а в других — в дыхательные пути (с пылью). Таких экспериментальных данных до сих пор нет и поэтому следует пользоваться результатами опытов по определению недействующих доз БП в воздухе и воде. Данные, которыми мы располагаем, не позволяют в настоящее время указать конкрет-
ную предельно допустимую концентрацию БП в почве, однако позволяют высказать предположение, что содержание БП в почве в пределах одного — двух десятков микрограммов на 1 кг не приведет к поступлению повышенных количеств его в грунтовые воды и аккумулированию во многих сельскохозяйственных растениях. Последующие исследования позволят конкретизировать представления о допустимом уровне БП в почве. При этом следует принять во внимание различный характер и состав разных пэчв, а также различия в почвенной микрофлоре. Нет сомнения, что, например, в подзолистой почве процессы деградации БП будут протекать иначе, чем в черноземе, в условиях засушливого климата иначе, чем при обилии влаги и т. д. Очень существенными различиями в отношении накопления БП могут обладать различные растения. Уже в настоящее время мы располагаем данными о том, что, например, в подсолнечник БП из почвы переходит в больших количествах, чем в хлопчатник, что в картофеле БП аккумулируется больше, чем в тыкве, и т. д. Все эти стороны вопроса следует учитывать при гигиеническом лимитировании БП в почве.
ЛИТЕРАТУРА. И л ь и и ц к и й А. П., Ершова К- П. Вопр. онкол., 1970, № 8, с. 86. — Коган Ю. Л. В кн.: Некоторые итоги изучения загрязнения внешней среды канцерогенными веществами. М., 1972, с. 56.—Тон копий Н. И. и др. Гиг. и сан., 1973, № 4, с. 112. — Ш а б а д Л. М., И л ь н и ц к и й А. П. Водные ресурсы, 1973, № 4, с. 159.
Поступила 18/1V 1974 г.
УДК 613.63:612.3841-037
Проф. Г. И. Румянцев, С. М. Новиков
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ К0ЖН0-РЕ30РБТИВНЫХ СВОЙСТВ НОВЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
I Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова
К задачам современной'промышленной токсикологии относится оценка степени токсичности и опасности химических веществ, способных проникать через кожные покровы. Этот путь поступления ядов занимает одно из ведущих мест, а в условиях контакта с малолетучими соединениями, не обладающими высокой токсичностью, проникновение через кожу нередко становится единственным путем попадания яда в организм.
В настоящее время хорошо известны методические подходы к прогнозированию токсичности новых химических веществ-при ингаляционном и пероральном поступлении (А. А. Голубев и соавт.). Вместе с тем до сих пор нет расчетных методов определения ориентировочных параметров токсичности органических соединений при их поступлении через кожу. Разработка и внедрение подобных методов позволят не только получать исходные данные о токсичности новых соединений, но и поможет решить ряд теоретических вопросов, связанных с оценкой кожно-резорбтивного действия промышленных веществ.
Мы поставили перед собой задачу изучить возможные корреляционные связи между токсичностью различных химических соединений при их нанесении на кожу и некоторыми физико-химическими константами по сравнению с токсичностью при пероральном введении. Параметры токсичности были получены из различных источников — справочников, периодических нзданий [Toxic subbstances. Annual list Herbert E. Christensed (ed). Washington, dov. print ob, 1972] и ряда монографий (Spector; Deichmann и Gerarde; Smyth и соавт., 1962, 1969, и др.).
Обработку собственного материала проводили на ЭВМ «Минск-32» с использованием корреляционного и регрессивного анализов. При выборе показателей учитывали современные теоретические взгляды, отражающие
