CC BY
8
Гигиеническая наука, в том числе и гигиена труда, выражает свои физиологические оценки химических веществ с помощью четких нормативов — определенно допустимого содержания их в воздухе. В настоящее время предложены нормативы для 275 наименований различных веществ. Это крупный вклад в дело охраны здоровья рабочих химической промышленности, достигнутый на основе серьезного научного исследования. Однако число химикатов все более возрастает.; условия возможного действия их на здоровье рабочих, особенно при современных блокированных зданиях, становятся все более разнообразными. Нужно находить общие закономерности и зависимости действия химических веществ на организм.
Какова, например, связь химической структуры вещества с его токсическим действием? По этому вопросу уже существуют исследования, но еще не создано никакой обобщающей характеристики связи химической структуры соединений и их биологического действия. Много и успешно работали советские ученые, исследуя комбинированное действие токсических веществ в воздухе производственных помещений. Но полученные результаты недостаточны, ибо даны лишь общие характеристики возможного совместного действия разных веществ. Когда в большом современном блокированном цехе одновременно и последовательно происходит выделение в воздух разных веществ в разных концентрациях, то мы имеем дело с новым, сложным положением комбинированного действия, но для понимания его еще нет нужных данных.
Важно изучать не только проявление токсического действия химикатов, но и возможное длительное влияние малых концентраций их на организм при отсутствии явлений интоксикации. Следует определить свойства многих новых химикатов как возможных аллергенов и во всех случаях существенно находить количественные критерии существующей опасности для человека.
Наконец, гигиена труда и профессиональная патология еще недостаточно исследуют процессы метаболизма токсических веществ в организме, что затрудняет получение характеристик их действия.
Таковы основные научно-практические и теоретические задачи, стоящие перед гигиеной труда в связи с ускоренным развитием химической промышленности. Технический прогресс в химической промышленности обеспечил возможность коренного улучшения гигиены труда ее работников. Принятая ныне программа ускоренного развития химической промышленности выдвигает многие новые проблемы не только перед ней, но и перед гигиенической наукой и практикой, призванной обслуживать ее.
Поступила 13/1II 1964 г.
УДК 614.72 : 662.414
ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ
НИТРОБЕНЗОЛА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
И. Г. Андреещева
Кафедра коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования врачей,
Москва
Нитробензол (СеНоМСЬ) относится к нитросоединениям ароматического ряда. Он представляет собой жидкость бледно-желтого цвета с запахом горького миндаля. Температура его кипения 210,8°, удельный вес 1,21, плотность пара 4,3, упругость пара 0,26 мм (20°); нитробензол легко растворяется в жирах и алкоголе, не растворяется в кислотах и щелочах. Получается он при нитровании бензола.
Источниками загрязнения атмосферного воздуха нитробензолом служат главным образом предприятия, производящие его, а также ани-лино-красочные заводы, где он используется в качестве исходного сырья для производства искусственных анилиновых красителей.
Токсическое действие нитробензола, согласно литературным данным, изучалось в основном в больших концентрациях (В. К. Навроцкий; Goldstein и Popovici; П. Суламит и соавторы). М. И. Казакова исследовала, как нитробензол в малых дозах действует на секреторную функцию желудка при пероральном введении, частично на кровь. Влияние этого соединения в
Таблица 1
Результаты определения световой чувствительности глаза
Наблюдаемые лица Концентрация нитробензола (в мг/м*)
действующая на световую чувствительность глаза не действующая на световую чувствительность глаза * пороговая по запаху неощутимая по запаху »
с..... 0,0157 0,0118 0,0182 0,0169
г * • • • • • 0,0167 0,0144 0,0182 0,0169
в..... 0,0168 0,0144 0,023 0,019
малых концентрациях при ингаляционном поступлении в условиях хронического эксперимента, а также загрязнение им атмосферного воздуха не изучались.
При выполнении экспериментальной работы мы определяли нитробензол в воздухе по методике Алексеевой: нитробензол
и путем нитрования переводился в динитробензол. При взаимодействии динитросоединения бензола с кетоном и щелочью получалась фиолетовая окраска. Чувствительность метода 0,25мкг в объеме 2мл. После доработки оптимальных условий полного нитрования (50 мин. в кипящей водяной бане) для определения малых концентраций нитробензола были проведены исследования по изучению биологического действия и обоснованию предельно допустимых концентраций нитробензола в атмосферном воздухе.
Порог обонятельного ощущения нитробензола был установлен на 29 наблюдаемых. У наиболее
§
| 120
1 110 §
| 100 I
I £
90 80
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ю 11
.. Rd ем л исследобанил (6 минутах)
12
Рис. I. Динамика энергии потенциалов мозга у наблюдаемой Л. при вдыхании
нитробензола.
1 — концентрация нитробензола 0,0129 мг!м>\
2 — чистый воздух; — отметки подачи газа.
чувствительных лиц минимальная ощутимая концентрация нитробензола составляла 0,0182 мг/м3, а неощутимая — 0,0169 мг/м3. Рефлекторное действие нитробензола на функциональное состояние центральной нервной системы определено на адаптометре .АДМ методом темновой адаптации на 3 наблюдаемых. Концентрации нитробензола 0,0157 и 0,0167 мг/м3 оказали влияние на световую чувствительность глаза; недействующими концентрациями были соответственно 0,0118 и 0,0144 мг/м3 (табл. 1).
Влияние нитробензола на электрическую активность головного
мозга изучали на 6 наблюдаемых методом функциональной электроэнцефалографии на электроэнцефалографе фирмы «Кайзер» с фотостимулятором. По предложению Л. Д. Семененко мы использовали методику, основанную на способности центральной нервной системы давать усиление потенциалов мозга в ответ на действие ритмического света.
Концентрация нитробензола 0,0129 мг/м3 вызвала изменения потенциалов мозга у 5 наблюдаемых. Недействующей была концентрация нитробензола 0,008 мг/м3.
На рис. 1 показано влияние вдыхания нитробензола в концентрации 0,0129 мг/м3 на потенциалы мозга у наблюдаемой JI. Полное восстановление ритма и энергии наступало на 6—7-й минуте после выключения газа. Наиболее чувствительным при обосновании максимально разовой концентрации нитробензола явился метод функциональной электроэнцефалогра ф и и
Таблица 2
Результаты изучения реф1екторного действия
нитробензола
щей
• • Пороги рефлекторного действия # • Концентрация нитробензола (в мг/м3)
минимальная действующая недействующа*
1 Обонятельное ощущение . . . Световая чувствительность глаза ........... Влияние на электрическую активность коры головного мозга ........... 0,0182 0,0157 0,0129 • 0,0169 • 0,0118 • 0,008
Ф 12
10
5)
5
Mj 1.2
§
% 1.0
VJ
1.2
|
1.0
Оч
1
0,8
» • • —3
ь
1 • _1_ 1 . i . 1
(табл. 2). Концентрация нитробензола 0,008 мг/м3 оказалась не действую-
на функциональное состояние коры головного мозга; она предлагается нами в качестве разовой предельно допустимой концентрации в атмосферном воздухе. Наши рекомендации одобрены Комитетом по санитарной охране атмосферного воздуха.
Хроническое действие паров нитробензола мы изучали на 72 белых крысах-самцах. Динамическую круглосуточную затравку осуществляли в камерах емкостью 100 л. Перед затравкой в камерах были отработаны необходимые для эксперимента концентрации. Заданные концентрации нитробензола в трех камерах составляли: в . первой — 0,8 ±0,022 мг/м3, во второй — 0,08 ±0,011 мг/м3 и в третьей — 0,08±0,0008 мг/м3. В четвертую камеру подавали чистый воздух.
Согласно литературным данным, нитробензол в больших концентрациях оказывает основное влияние на гемоглобин и центральную нервную систему, а позже и слабее — на форменные элементы крови. Поэтому в качестве тестов при хронической затравке животных парами нитробензола мы избрали поведение и вес животных (взвешивание проводили каждые 10 дней), моторную хронаксию мышц-антагонистов голени (каждые 10 дней), активность холинэстеразы цельной крови (каждые 14 дней), общий гемоглобин, метгемоглобин, сульфге-моглобин и оксигемоглобин (каждые 10 дней), тельца Гейнца (каждые 10 дней), патоморфологические и патогистологические исследования (в середине затравки, после нее и в конце восстановительного периода.
Изучение велось в течение 101 дня (14 дней
73 дня — затравка и 14 дней — восстановительный i
• Ä щ • # ^^^^^
•
1 - 1- - _1_ 1 1 1 1 1 1
/
/
Затрабка
гФш-ез
U//X 25/П е/Х 16/Х 26/Х 7/Х/
Дата исследования
28/X!
Рис. 2. Соотношение хронаксий мышц-антагонистов (в условиях хронической
затравки нитробензолом).
/ — 1-я группа, концентрация нитробензола 0,08 мг/м3\ 2 — 2-я группа, концентрация нитробензола 0,008 мг/м*\ 3 — контрольная группа.
снятие фона,
)д). Животные
1-й и 2-й группы были активны на протяжении всей затравки. Статистически достоверных изменений веса не обнаружено.
Исследование моторной хронаксии проведено на хронаксиметое
ИСЭ-01.
У крыс 1-й группы (0,08 мг/м3 нитребензола) обратное соотношение хронаксий мышц-антагонистов наступило на 21-й день затравки за счет увеличения хронаксии сгибателей. Статистическая достоверность изменений составила 95—99,9%. В восстановительном периоде указанное соотношение возвратилось к норме (рис. 2). У животных 2-й группы (0,008 мг/м3 нитробензола) и у контрольной группы не было отмечено достоверных изменений моторной хронаксии мышц-антагонистов.
§ 4 ¿7 ^
§
I 30
I 20
1/0 I
29/т-в?
29//X 13/Х 27/Х Дата исследобаиил
9/х/
Рис. 3.
Активность холинэстеразы цельной крови под влиянием нитробензола в условиях хронической затравки.
1, 2 и 3 — обозначения те же, что и на рис. 2.
Активность холинэстеразы цельной крови мы определяли по химическому методу Покровского (1953) в видоизменении А. П. Мартыно-вой1. У животных 1-й группы достоверное увеличение активности холинэстеразы наступило на 39-й день затравки. Нормализация активности холинэстеразы произошла через 2 недели после окончания затравки (рис. 3).
В последнее время в литературе появились данные, соглано которым в основе различных расстройств при отравлении ароматическими нитроаминопроизводными лежат изменения со стороны дыхательных ферментов. Keilin и Hartree, Kiese считают, что при попадании в организм нитробензола возникает фенилгидроксиламин, который участвует в образовании метгемоглобина. Сульфгемоглобин возникает как промежуточный продукт при образовании желчных пигментов из гемоглобина. При исследовании токсического действия нитробензола П. Сула-мит с соавторами, Goldstein и Hartree пришли к заключению, что мет-гемоглобинемия не объясняет полностью все токсические явления и что необходимо исследование концентрации сульфгемоглобина.
Определение общего гемоглобина, метгемоглобина, сульфгемоглобина и оксигемоглобина мы производили по методике Evelyn и Malloy с применением спектрофотометрии в видимой области спектра.
До затравки нитробензолом у всех наблюдаемых нами крыс общий гемоглобин определялся от 10,307 до 13,453 г на 100 мл крови, метгемо-
1 Диссертация. М., 1957
глобин составлял до 1,63%, сульфгемоглобин — до 0,28%, а оксигемо-.^лобин—98—98,95% от общего гемоглобина.
Увеличение метгемоглобина наступило у крыс 1-й группы на 19-й день затравки, причем содержание общего гемоглобина у отдельных крыс уменьшилось. К 48-му дню затравки процент метгемоглобина резко уменьшился, а процент сульфгемоглобина резко увеличился. У крыс той же группы содержание сульфгемоглобина увеличилось на 58-й день затравки. Содержание гемоглобинов в восстановительном периоде возвратилось к первоначальному уровню. У крыс 2-й группы (0,008 мг/м3) уровни гемоглобинов на протяжении всего периода иследований были близки к контрольной группе.
Таким образом, хроническая затравка белых крыс парами нитробензола в течение 73 дней показала, что концентрации 0,08 мг/м3 вызвали ясно выраженные изменения моторной хронаксии мышц-антагонистов, увеличение активности холинэстеразы цельной крови, возникновение метгемоглобинемии и сульфгемоглобинемии и оказали влияние на1 общий и оксигемоглобины.
Концентрация нитробензола 0,008 мг/м3, не вызывавшая изменений у крыс по всем тестам, была рекомендована и одобрена Комитетом по-санитарной охране атмосферного воздуха в качестве среднесуточной, предельно допустимой концентраци в атмосферном воздухе.
Для изучения загрязнения атмосферного воздуха парами нитробензола нами было избрано производство динитрохлорбензола, на котором нитробензол применяется как исходное сырье. Исследования проводились в весенне-летний период 1963 г. Всего было взято 183 разовых пробы воздуха. Превышение предлагаемой нами максимальной разовой' концентрации нитробензола (0,008 мг/м3) было установлено на расстоянии до 200 м.
Выводы
• •
1. Нитробензол обладает ясно выраженным токсическим действием, поражая в первую очередь центральную нервную систему, а затем* кровь.
2. Порог обонятельного ощущения нитробензола для наиболее чувствительных лиц составляет 0,0182 мг/м3; порог световой чувствительности глаза равен 0,0157 мг/м ; влияние на электрическую активность-коры головного мозга происходит на уровне 0,0129 мг/м3.
3. Максимальная разовая предельно допустимая концентрация нитробензола в атмосферном воздухе находится на уровне 0,008 мг/м3.
4. Концентрации нитробензола 0,08 мг/м3 в течение 73-дневной круглосуточной динамической затравки вызвали у подопытных белых: крыс изменения моторной хронаксии мышц-антагонистов, активности холинэстеразы цельной крови, метгемоглобинемию и сульфгемоглоби-немию, снижение содержания общего гемоглобина и оксигемоглобина. Хроническая затравка нитробензолом в концентрации 0,008 мг/м3 оказалась безразличной для животных по всем приведенным показателям.
5. Среднесуточная предельно допустимая концентрация нитробензола в атмосферном воздухе находится на уровне 0,008 мг/м3.
ЛИТЕРАТУРА
Казакова М. И. Экспериментальные исследования к вопросу о предельно допустимых концентрациях нитробензола в водоемах. Автореф. дисс. канд. Пермь, 1954.— Навроцкий В. К. В кн.. Аннотации научных работ АМН СССР за 1954 г. М., 1955, стр. 472. — D а п п е n b е г g Н., Kiese М., Arch. exp. Path. Pharmak., 1950, Bd. 211, S. 410. — Evelyn К. А., M а 1 1 о у Н. Т., J. biol. Chem., 1938, v. 126, p. 655. — Goldstein I., P о p о v i с i С., lgiena (Вис.), 1958, т. 7, стр. 309.
Поступила 18/1II 1964 г.
У
"SUBSTANTIATION OF THE MAXIMUM PERMISSIBLE CONCENTRATION
OF NITROBENZOL IN THE ATMOSPHERIC AIR
N. G. Andreescheva
The effect produced by low concentrations of nitrobenzol on man and animals was studied to substantiate the maximum permissible concentration of this compound in the atmospheric air.
It was found in the study of the reflex action to nitrobenzol that in most sensitive persons the threshold value of the olfactory perception amounted to 0.0182 mg/m3, and that of the eye light sensitivity to 0.0157 mg/m3. The cerebral electric activity was affected by a concentration of 0.0129 mg/m3. Nitrobenzol at a concentration of 0.008 was not detected by smelling and produced no changes in cerebral potentials; this concentration is suggested as the singular maximum permissible concentration.
A continuous round-the-clock action of nitrobenzol vapours for a period of 72 days at a concentration of 0.08 mg/m3 produced in the experimental animals changes in the motor chronaxy of muscle-antagonists, and in the cholinesterase activity of the whole blood; it also brought about methemoglobinemia, sulhemaglobinemia, and a fall in the total content of hemoglobin oxyhemoglobin. Under conditions of continuous action (after the some procedure) of nitrobenzol at a concentration of 0.008 mg/m3 the animals' organism showed to be indifferent to it. This amount is suggested as the maximum permissible concentration of nitrobenzol in the atmospheric air.
УДК 613.155.3 : 546.264
К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА В ВОЗДУХЕ ЖИЛЫХ
И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
Санитарный врач О. В. Елисеева
%
о
4-е Главное управление при Министерстве здравоохранения СССР и кафедра коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования врачей, Москва
» /
• •
В гигиенической практике по количеству СОг принято судить о чистоте воздуха в жилых помещениях и степени их вентиляции. Петтен-кофер предложил считать гигиенической нормой СО2 для жилых помещений 0,07%, а Флюгге —0,1%. Содержание С02, равное 0,1 %, является в настоящее время гигиенической нормой. Практически она сыграла положительную роль и применяется для расчета потребного воздухообмена в помещениях, служит критерием для оценки чистоты комнатного воздуха и работы вентиляционных систем.
Возникает вопрос о том, насколько эта норма обоснована. В самом деле, Петтенкофер исходил из мысли об использовании двуокиси углерода как косвенного показателя загрязнения воздуха жилых и общественных зданий летучими продуктами обмена веществ человека, содержащимися в выдыхаемом воздухе, выделениях пота и дурно пахнущих газов с поверхности его тела и одежды. В современных городах, где основным источником СО2 чаще всего служит сгорание топлива, норма, предложенная Петтенкофером, теряет значение косвенного санитарного ¿показателя. В этих условиях настаивать на ее соблюдении означало бы снизить концентрацию СОг во внешней атмосфере, что связано с крайне дорогостоящими мероприятиями по уменьшению выбросов СО2. На это можно было бы пойти только в том случае, если бы было доказано, что углекислый газ сам по себе оказывает нежелательное с гигиенической точки зрения действие на человека в таких концентрациях, как 0,1%. Между тем данные о физиологическом действии концентраций СО2 ниже 1 % в литературе отсутствуют.
