CC BY
7
ситуации на водоемах, в частности рост их микробного загрязнения, не могут не отразиться отрицательно на условиях водоснабжения и водопользования населения, если не будут приняты должные меры к повышению санитарной надежности очистных сооружений и интенсификации мероприятий по санитарной охране водоемов.
2. Разработка новых, изменение и уточнение существующих санитарных требований, норм и правил, касающихся гигиены воды и санитарной охраны водоемов, должны базироваться на материалах широких исследований, проводимых на новом методическом уровне в целях изучения эпидемиологической значимости загрязнения воды патогенными микроорганизмами.
3. Оценивая эпидемиологическую значимость водного фактора, нельзя ограничиваться констатацией степени санитарной надежности организованного питьевого водоснабжения. Необходимо оценить санитарные последствия и научно обосновать требования к качеству воды водоемов, используемых для культурно-бытовых целей и отдыха трудящихся (купания) и искусственных сооружений фнзкультурно-бытового назначения.
Поступила 10/Х 1972 г.•
УДК 613.63:678.761
Проф. Р. Д. Габович, В. Г. Мищенко
ОПЫТ КОМПЛЕКСНОГО ГИГИЕНИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ
ИСХОДНЫХ ПРОДУКТОВ СИНТЕЗА ЦИКЛОАЛИФАТИЧЕСКИХ
эпоксидных смол
(марок УП-612, 629, 632) Киевский медицинский институт
Основным исходным продуктом синтеза циклоалифатических эпоксидных смол является тетрагидробензальдегид (ТГБА), вспомогательными — тетрагидробензиловый эфир циклогексенкарбоновой кислоты (ТГБЭ) и 1,1-бис (оксиметил) циклогексен-3 (ОМЦГ). Отсутствие в литературе данных о гигиенических свойствах этих соединений послужило причиной проведения нами специального комплексного исследования.
ТГБА (С7Н10О) — бесцветная, желтеющая при комнатной температуре жидкость с резким неприятным, специфическим запахом, хорошо растворимая в органических растворителях; растворимость в воде составляет 0,1%, плотность — 0,965 г/см3 (при 20°), температура кипения равна 165°.
ТГБЭ (С^НгоОг) — бесцветная жидкость с фруктовым запахом, хорошо растворимая в спирте и эфире; растворимость в воде равна 0,015%, температура кипения составляет 230°, плотность — 1,061 г/см3.
ОМЦГ (СяН1402) —белый кристаллический порошок с очень слабым специфическим запахом, хорошо растворим в воде, спирте и бензоле.
Для определения микроконцентраций ТГБА в воздухе нами разработаны высокочувствительный и специфичный хроматографический и колориметрический методы, основанные на взаимодействии ТГБА с 2,4-динитрофенилгидразином. Чувствительность хромато-графического метода — 1 мкг на пластине, колориметрического — 3 мкг в 1 мл анализируемого объема (В. А. Цендровская и соавт.). Мы разработали также хроматографические методы определения паров ТГБЭ и ОМЦГ в воздухе (чувствительность соответственно 2 и 1,5 мкг на пластине) и колориметрические методы для определения паров ТГБЭ и пыли ОМЦГ в воздухе (чувствительность 10 и 5 мкг в анализируемом объеме), основанные на взаимодействии этих веществ с пара-диметиламинобензальдегидом в присутствии серной кислоты.
Программа нашей работы предусматривала исследования по токсикометрии ТГБА, ТГБЭ и ОМЦГ, определению их аллергенной активности, обоснованию ПДК в воздухе рабочей зоны, открытой атмосфере и водоемах.
Сравнительная токсичность (по ЬО50) изучавшихся соединений в условиях острого опыта показана в табл. 1.
Для изучения кумулятивных свойств был поставлен опыт на 60 крысах, которые в течение 20 дней пе-рорально получали дозы ТГБА, ТГБЭ и ОМЦГ, равные 7б ЬО60. Гибели животных не наблюдалось — изучавшиеся вещества обладают слабо выраженными кумулятивными свойствами. При однократной 4-часовой затравке в камере с максимально достижимой концентрацией паров (Км) ТГБА (при 27 — 930 мг/м3, при 40°— 1320 мг/м3), ТГБЭ (300 и 420 мг/м3) гибели крыс не наступало; следовательно, ЬО60 выше Км.
При накожной аппликации ТГБА и ТГБЭ крысам (погружение 2/з хвоста на 4 часа в течение 10 дней в пробирку с веществом) и морским свинкам (ежедневное втирание в кожу 0,5 мл вещества в течение 45 дней) животные не погибали. Однако изменение моторной хронаксии мышц, активности холинэстеразы крови и некоторых других показателей свидетельствует о том, что оба вещества при накожной аппликации обладают слабым резорб-тивным действием. Местное действие ТГБА проявилось в сухом некрозе кожи, ТГБЭ заметного действия не оказывал. При нанесении в конъюнкти-вальный мешок глаза кролика ТГБА вызывает острый катаральный конъюнктивит, а ТГБЭ и ОМЦГ — лишь незначительную гиперемию. При нанесении ТГБА на кожу рук человека возникает покраснение и слабое ощущение жжения, ТГБЭ и ОМЦГ видимых изменений кожи и субъективных ощущений не вызывают.
Клиническая картина острого отравления при пероральном введении всех веществ сходна с той, которая наблюдается при отравлении наркотическими веществами; кратковременное возбуждение сменяется выраженной заторможенностью, и в этом состоянии животные погибают. При ингаляционной затравке картина отравления аналогична, но гибели животных не отмечается. ЫтаС ТГБА для белых крыс при 4-часовой экспозиции (по изменению суммационно-порогового показателя — СПП, хронаксии и активности холинэстеразы крови) равен 50±2,6 мг/м3, ТГБЭ—100± ±3,1 мг/м3.
На 15 добровольцах установлено, что пороговая по запаху концентрация паров ТГБА равна 0,14 мг/м3, максимально переносимая — 0,5 мг/м3, паров ТГБЭ — соответственно 0,57 и 2 мг/м3. Более высокие концентрации, особенно ТГБА (0,8 мг/м3) и ТГБЭ (5мг/м3), вызывали у большинства людей тошноту, головную боль и головокружение; раздражающего действия на слизистую оболочку глаз и дыхательных путей не отмечалось.
При проведении подострых опытов на 120 белых крысах ежедневно в течение 2 месяцев перорально вводили 1/ь и 1/м ^ОБ0 веществ. Гибель крыс отсутствовала, у них обнаруживались заторможенное состояние, гиподинамия. Явления интоксикации падали в ряду ТГБА > ТГБЭ > ОМЦГ. У животных всех групп наблюдались наиболее выраженные изменения показателей, характеризующих функциональное состояние нервной системы (например, повышение СПП) и печени (сначала повышение, а затем понижение активности холинэстеразы), а также изменения в периферической крови (уменьшение количества эритроцитов и увеличение количества ретикулоцитов). Данные гистоморфологических исследований соответствуют токсикологическим: наиболее выраженные деструктивные процессы выявляются в головном мозге, печени и почках.
Таблица 1 Сравнительная токсичность ТГБА, ТГБЭ и ОМЦГ
• ЬОа> (в мг/кг всса тела)
Вид животных ТГБА ТГБЭ ОМЦГ
Белые крысы . . . » мыши . . . Кролики ..... Морские свинки 1050^35 1000 1600 1750 1670—39 1800 2700 2900 1750—42 1750 3400 2150
Степень токсичности по С. Д. Заугольни-кову Умеренно токсичен Малотоксичны
Некоторые показатели состояния животных в конце хронической затравки
Таблица 2
Концентрация (в мг/м')
Показатели состояния животных
нервная система
СПП (в «)
соотношение хронаксий
количество гиппуровой кислоты (в мг/мл)
продолжи тельность гсксена-лового
сна (в мин.)
активность холин-эстераэы (в мкмоль)
кол имеет-во сахара в крови (в мг%)
сорбция красителя (в мкг нейтрального красного на 100 ме сухой ткани)
фагоцитоз нейтроАи-лов (в %)
патоморфологимескне изменения
внутренних органов
верхних дыхательных путей
ТГБА
Контроль 1
5,1
22
53
ТГБЭ
Контроль 2.1 9
6,9—0,46 7,420,38 9,220,64 1
12,1=^0,85 1
13,0—0,83 1
11,820,53 12,1—0,68 12,0—0,68
1,8^0,22 1,620,31 1,0^0,15 1
0,8—0,25 1
0,62:0,33 1
1,8—0,16 1,5—0,41 0,820,26 1
17,620,91 15,2± 1,89 14,521,81
11,1 ±0,76 1
9,7— 1,60 1
11,62:1,03 10,2—1,08 12,7— 1,00
15—2,8 14^3,2 1723,6
1922,1
2421,71
1222,8 1121,9 1622,4
3822,8 3622,1 3423,8
3121,2
2521,41
5126,3 5024,8 5426,0
8122,6 8523,4 8926,4
9824.li
10826,81
8223.1
7924.2 8023,5
5422,5
5423.1
5124.2
5324,5
4523,21
4120,2 4020,9 3722,0
3623,6 3422,2 3521,0
3923,4
37^4,0
3022,4 31:21,9 3222,3
2122,7 1821,9 1923,0
621,91
320,61
2721,4 292 1,8 2822,8
Нет >
Гемодинамиче-ские нарушения
Умеренно выраженные дистрофические измене-
Выраженные дистрофические изменения
Нет >
Гемодинамиче-ские нарушения
Нет »
Полнокровие капилляров под-слизистого слоя трахеи Набухание, дес-квамация эпителия, отек под-слизистого слоя с участками воспалительной инфильтрации К указанным выше изменениям присоединяются дистрофические изменения хрящевой ткани
Нет >
Отек подслизис-того слоя трахеи, набухание коллагеновых волокон, скоп-
ш
#8|в
4 § о £ к = §
5 X о ° г з * о 4 = о =
Н
& I
О Я 3 Я V
Ц с <и га у
Я й5 к"
'§1
= 5
* £
а> о
5 5
О) си X я X Я О о
к я
в 2 «
£ =
. Я гг
5 * 5 <-
■л о
га я
г о
га о
а о.
ж ж
я я
с а
сз
я X к
- о я
га 3
я н
= К
га га
я о.
с 5
ж 2
й> о
6 5
я ^ 3 ч
■ 5 х
3 4 * ПГ
= ц « £
а. * а. £ о га (- д у а. о я
о у >. 3 й) . а ? «
2 сз о. га X к о х-а-га я о я
X - § « £ х К О» я
* я о я си 2 гаях а
г о С. е< О ж
>> £
о» +1 СО сч «госч. — СЧ СО +1 +1 +1 г— со — СЧ СЧ СЧ о> +1 тГ сч
сч +1 г? СО_ сч"— — +1 +1 +1 О СО — со со со «н сч +1
и «О со со н см. («.СО +? ТГ +« — оо ю «г со со о> о +1 1Л со
гЧ со м" +1 сч о> — о— со ч* со +1 +1II СЧ ОО «3 00 Г- со +1 «г
сч со '+1 8 со.—а» со со «г +1 +1 +1 — о оо ю ю ч* со из +1 ю из
со со +1 сч <м 00 СО СО сч — — +1II +1 сч — со н СО сч II О
оо со сч (-Ъсо.г-. 00 со
+1 00 сч +1 +1 +1 со оо сч. — оз со" II сч о
СО сч_ о +1 ю о и «О Ю О) —■ со сч о осГ +1 +1 +1 00 00 _Г—о" ю сч о II из о
«с о +1 N СО СО СЧ 00 о о о" +1 II +1 со.—.со. — СЧ —" 1 о сч о II сч
СЧ «г А § о. £ * о
О
V ь.
р С
с
Для обоснования ПДК изучавшихся веществ в воздухе рабочей зоны проведены 3 серии хронических экспериментов: затравка парами ТГБА (100 крыс), парами ТГБЭ (80 крыс) и пылью ОМЦГ (80 крыс). Динамическую затравку парами производили в 100-литровых камерах, пылью — в специальных камерах с податчика-ми ее, поддерживающими постоянную концентрацию.
При затравке парами ТГБА животные были распределены на 5 групп (1-я группа контрольная, 2-я вдыхала вещество в концентрации 1±0,08 мг/м3,
3-я —в концентрации 5,1± ±0,6, 4-я — в концентрации 22± 1,7 и 5-я—в концентрации 53±3,1 мг/м3. При затравке парами ТГБЭ крысы были распределены на 4 группы (1-я контрольная, 2-я вдыхала вещество в концентрации 2,1 ±0,15 мг/м3, 3-я — в концентрации 9±0,7 и
4-я — в концентрации 42±3,1 мг/м3). При затравке пылью ОМЦГ крысы распределялись на 4 группы (1-я контрольная, 2-я вдыхала пыль в концентрации 2±0,5, 3-я — 10± ±0,7; 4-я—104±6,5лг/л3).
Результаты исследований по наиболее чувствительным показателям токсического действия изучаемых веществ представлены в табл. 2. Наиболее выраженными были изменения показателей, характеризующих функциональное состояние нервной системы (они изменялись после 15—30 дней затравки), причем наиболее токсичным был ТГБА. В белой крови при воздействии всех 3 веществ к концу
эксперимента наблюдались относительная лимфопения и относительный нейтрофилез. В процессе эксперимента у животных всех серий, затрав-ляющихся веществами в максимальных концентрациях, снизилось потребление кислорода. Из ферментов крови наибольшие и стабильные отклонения наблюдались в активности альдолазы сыворотки крови (понижение при воздействии ТГБА), каталазы (повышение при воздействии ТГБА) и пероксидазы (повышение при воздействии ТГБЭ). Понизилась сорбция красителя тканью мозга при воздействии всех 3 веществ. Напротив, сорбция тканью почек под воздействием ОМЦГ была выше, чем у контрольных животных. При воздействии ТГБА в концентрации 53 мг/м3 обнаружены выраженные гемодинамические нарушения во внутренних органах в виде паретического состояния капиллярной сети, тромбо-образования, отека межуточной ткани, периваскулярных и внутристеноч-ных кровоизлияний.
В подслизистом слое трахеи определялась воспалительно-клеточная инфильтрация, в легких воспалительно-клеточная инфильтрация межальвеолярных перегородок приобрела характер распространенной межуточной пневмонии.
В головном мозге выявлено набухание нейронов, сочетающееся с пикно-морфностью и растворением тигроидной субстанции; в печени — набухание и зернистость цитоплазмы печеночных клеток, отечность и скопление лимфо-идно-гистиоцитарных элементов в соединительной ткани; в почках — набухание и зернистость цитоплазмы эпителия извитых и прямых канальцев. Аналогичные, но менее выраженные изменения установлены во внутренних органах подопытных животных, затравлявшихся парами ТГБА в концентрации 42 мг/м3 и пылью ОМЦГ в концентрации 104 мг/м3. При более низких концентрациях, но превышающих порог действия, наблюдались преимущественно гемодинамические нарушения во внутренних органах и изменения слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Пороговые концентрации паров ТГБА в хронических экспериментах установлены на уровне 5 мг/м3, паров ТГБЭ — 9 мг/м3 и пыли ОМЦГ — 10 мг/м3, подпороговые — соответственно на уровне 1,2 и 2 мг/м3.
Аллергенные свойства ТГБА и ТГБЭ изучались на морских свинках при подкожной, накожной (по методу Е. А. Иевлевой) и ингаляционной сенсибилизации. Последняя проводилась в соответствии с «Методическими указаниями к экспериментальному изучению аллергенных свойств химических ингредиентов атмосферных загрязнений» (Киев, 1968), исходя из недействующих в хроническом опыте концентраций — 1 мг/м3 для ТГБА и 2 мг/м3 для ТГБЭ. Введение соответствующих разрешающих доз ТГБА и ТГБЭ при всех видах сенсибилизации не вызвало изменений в состоянии животных, а также в их коже и изучавшихся показателях сенсибилизации (гистаминопектический индекс, титр комплемента, лизис лейкоцитов in vitro, эозинофнлов крови), что свидетельствует об отсутствии аллергенных свойств у ТГБА и ТГБЭ.
Для обоснования их предельно допустимых концентраций в атмосферном воздухе было дополнительно изучено рефлекторное действие веществ на биоэлектрическую активность коры головного мозга человека (Г. А. Буш-туева и соавт., 1960) и проведена динамическая хроническая затравка белых крыс по 18 часов в день в течение 10 месяцев парами ТГБА на уровне 1 мг/м3 (25 крыс) и ТГБЭ на уровне 2 мг/м3 (25 крыс), т. е. в концентрациях, которые в экспериментах по обоснованию ПДК в воздухе рабочей зоны были недействующими.
Пороговая концентрация ТГБА по рефлекторному действию на биоэлектрическую активность коры установлена на уровне 0,07±0,004 мг/м3, подпороговая — на уровне 0,05—0,007 мг/м3, ТГБЭ — соответственно на уровне 0,21±0,02 и 0,16±0,02 мг/м3. В хроническом эксперименте с обоими веществами у подопытных животных не обнаружено достоверных отклонений по сравнению с контрольными.
Таблиц а 3
Сводные данные о порогах различного действия и ПДК изучавшихся видов
Концентрация
Виды исследований (в мг/м*)
ТГБА ТГБЭ ОМЦГ
4-месячный опыт: 1Лтас . . . 50 100
ЫтС), . . . 5 9 10
10-месячный опыт: <Ь1шС|, 1 2 2
<Ь1тС|, 1 2 —
Действие на электрическую ак-
тивность коры: Ытас 0,07 0,21 —
<Ытас 0,05 0,16 —
Действие по запаху: порог 0,14 0,57 —
Максимально переносимая 0,5 2,0 —
ПДК в воздухе рабочей зоны 0,3 1 2
ПДК в атмосферном воздухе 0,05 0,15 —
На основании результатов исследований ТГБА можно отнести к умеренно токсичным, а ТГБЭ и ОМЦГ — к малотоксичным веществам, обладающим слабо выраженными кумулятивными свойствами.
Максимально возможные концентрации паров ТГБА и ТГБЭ в воздухе не вызывают гибели белых крыс при 4-часовой экспозиции, их пары и пыль ОМЦГ не оказывают раздражающего действия. Однако пары ТГБА в концентрации выше 0,5 мг/м3 и ТГБЭ выше 2 мг/м3 обладают резким неприятным запахом, отрицательно влияющим на самочувствие человека. ТГБА раздражает кожу. ТГБА и ТГБЭ не обладают аллергенными свойствами. Исследование нами аллергенных свойств эпоксидных смол, полученных на основе ТГБА, ТГБЭ и ОМЦГ (УП-612, 629, 632), также дало отрицательные результаты. Это служит их важным гигиеническим преимуществом перед эпоксидными смолами, синтезированными на основе эпихлоргид-рина, которые имеют выраженные аллергенные свойства (Л. П. Цыр-кунов).
Пороги различных видов действия изучавшихся веществ представлены в табл. 3.
При обосновании предельно допустимой концентрации ТГБА в воздухе рабочей зоны исходим из Ь1шсь. равного 5 мг/м3. Поскольку кумулятивные свойства этого вещества слабо выражены, можно принять коэффициент запаса равным 10. Тогда ПДК могла быть на уровне 0,5 мг/м9. Такая концентрация совпадает с максимально переносимой по запаху, но близка к концентрации 0,8 мг/м3, при которой у людей возникают описанные выше изменения самочувствия. В связи с этим мы считаем целесообразным рекомендовать предельно допустимую концентрацию ТГБА, равную 0,3 мг/м3.
При обосновании ПДК паров ТГБЭ в воздухе рабочей зоны исходим из Ыгпсь, равного 9 мг/м3. При коэффициенте запаса 10 ПДК может быть установлена на уровне 1 мг/м3. Эта концентрация в 2 раза меньше максимально переносимой по запаху (2 мг/м3).
ПДК пыли ОМЦГ в воздухе рабочей зоны можно рекомендовать на уровне 2 мг/м3, что в 5 раз ниже пороговой концентрации в хроническом эксперименте. Предельно допустимую концентрацию ТГБА в воздухе атмосферы рекомендуем на уровне 0,05, ТГБЭ — на' уровне 0,15 мг/м3-, это подпороговые концентрации по рефлекторному
Таблица4 Данные к обоснованию ПДК в водоемах
Концентрация (в мг/л)
Вещество порог влияния на санитарный режим водоемов порог по запаху порог по привкусу недействующая концентрация в 6-месячном опыте ПДК
ТГБА ТГБЭ ОМЦГ 0,1 0,1 1 0,25 0,17—0,25 40—50 0,25 0,17—0,25 40—50 1 1 5 0,1 0,1 1,0
действию на электрическую активность коры головного мозга. Совместно с К. Ф. Мелещенко и Л. А. Томашевской мы провели исследования для обоснования ПДК изучаемых веществ в водоемах. В хроническом эксперименте исследовали ранее названные показатели.
Из табл. 4 видно, что лимитирующим показателем для всех веществ является воздействие на санитарный режим водоемов (по изменению БПК). Предельно допустимая концентрация ТГБА и ТГБЭ может быть установлена на уровне 0,1, а ОМЦГ — на уровне 1 мг/л.
Опыт показал, что комплексное гигиеническое изучение веществ и нормирование их в воздухе рабочей зоны, открытой атмосфере и водоемах весьма рационально, так как исключает элементы дублирования, позволяет несколько сократить количество и объем выполняемых исследований.
Выводы
1. Гигиенические исследования позволяют отнести тетрагндробензаль-дегид (ТГБА) к умеренно токсичным, а тетрагидробензиловый эфир цик-логексенкарбоновой кислоты (ТГБЭ) и 1,1-бис (оксиметил) циклогексен-3 (ОМЦГ) — к малотоксичным веществам, обладающим слабо выраженными кумулятивными свойствами; все названные вещества не оказывают аллергенного действия при респираторном поступлении в организм, а также при накожной аппликации.
2. Предельно допустимая концентрация паров ТГБА в воздухе рабочей зоны рекомендована на уровне 0,3 мг/м3, паров ТГБЭ — на уровне 1 мг/м3 и пыли ОМЦГ — на уровне 2 мг/м3.
3. Предельно допустимая концентрация (разовая и среднесуточная) паров ТГБА в воздухе населенных мест рекомендуется на уровне 0,05 мг/м3 и паров ТГБЭ — на уровне 0,15 мг/м3 (недействующие концентрации по токсическому и рефлекторному действию на электрическую активность коры головного мозга).
4. Предельно допустимая концентрация ТГБА и ТГБЭ в водоемах рекомендуется на уровне 0,1 мг/л, ОМЦГ — на уровне 1 мг/л. Лимитирующим показателем для всех веществ является воздействие их на санитарный режим водоемов.
ЛИТЕРАТУРА. Иевлева Е. А. Вестн. дерматол., 1962, № 3, с. 83. — ЦендровскаяВ. А., Шевченко А. М., Мищенко В. Г. Гиг. и сан., 1971, № 7, с. 69. — Ц ы р к у н о в Л. П. Гиг. труда, 1962, №¿11, с. 41.
Поступила 5/IV 1972 г.
EXPERIENCE IN COMPLEX HYGIENIC INVESTIGATION OF INITIAL PRODUCTS OF SYNTHESIS OF CYCLOALIPHATIC EPOXIDE RESINS (TRADE MARKS VII—
612,629,632)
R. D. Gabovich, V. G. Mischenko
The paper contains experimental data on hygienic features of tetrahydrobenzaldehyde (THBA), tetrahydrobenzyl ester of cyclohexencarbonic acid (THBE) and 1.1-bis (oxyinethyl) cyclo-hexen-3 (OMCH). The maximum permissible concentration of THBA in the air of the working zone is set at a level of 0,3 mg/m3, that of THBE at a level of 1 mg/m3 and that of OMCH at a level of 2 mg/m3. The maximum single time and the daily average concentration of THBA and THBE comprise 0,05 and 0,15 mg/m3 correspondingly. The recommended mexi-mum permissible concentration of THBA in the surface water equals 0.1 mg/1, that of THBE— 0.1 and that of OMCH—1 mg/1.
