CC BY
9
»»тарных врачей Ивановской области. Иваново, 1971, с. 298—302. — Б а й к о в Б. К., Гусев М. И., Новиков Ю. В. и др. — «Гиг. и сан.», 1973, № 2, с. 13—17. — Бах А. Н., 3 у б к о в а С. Р. — В кн.: Бах А. Н. Собрание трудов по химии и биохимии. М., 1950, с. 537—544. —Василенко Ю. И. — «Врач, дело», 1960, № 2, с. 173—176. — Люблина Е. И., Минкина H.A., Рылова М. Л. Адаптация к промышленным ядам как фаза интоксикации. Л., 1971. — Трахтенберг И. М., Модель А. Ф., П и н е с А. Г. и др. — В кн.: Материалы 1-й Всесоюзной конференции по ранней диагностике, лечению, экспертизе трудоспособности и профилактике профессиональных заболеваний химической этиологии. М., 1971, с. 12—15. — StokingerH. — «Fed. Proc.», I960, v. 19, Suppl. 4, p. 26—30. 1
Поступила 4/XII 1975 r.
SA1TARY-TOXICOLOG1CAL FEATURES OF BUTYL ALCOHOL UNDER CONDITIONS OF PROLONGED INHALATION ROUTE ENTRY
A. P. Rumyantseo, N. A. Ostroumova, S. A. Astapova, Z. R. Kustova, I. Ya, Lobanova, L. V. Tiunova, V. V. Chernikooa, P. A. Kolesnikov
Results of complex physiological, biochemical, hematological and pathomorphological investigations of albino rats and mice, subjected for a period of 4 months to twenty-four-hour inhalation of butanol vapours, showed concentrations of 40 and 6.6 mg/ms to have an unfavorable effect on experimental animals, a concentration of 0.8 mg/m3 proved to be effective as well, but it produced no pathological shifts in vital functions of the body. Taking into account the published data on the subject, the ineffective concentration of butanol is set at a level of 0.1 mg/m3 in case of its twenty-four-hour entry for a long period of time.
УДК 614.777:[в28.191:54]-074
Канд. мед. наук С. А. Шиган
РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДЫ В ПРОБЛЕМЕ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ВОДЫ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Ежегодно в нашей стране синтезируется около 40 тыс. новых химических соединений, во всем мире — 250 тыс., из них около 300 находят практическое применение и могут поступать во внешнюю среду (НепБсЫег; Р. Федоров). Научными учреждениями страны каждый год обосновывается 20—30 ПДК веществ для водоемов. Следовательно, все более намечающийся разрыв между количеством разрабатываемых ПДК и возможностями гигиенической науки удается преодолеть лишь активным поиском ускоренных методов гигиенического нормирования (Г. Н. Красовский и Н. А. Егорова; А. П. Шицкова и соавт.; Б. М. Штабский).
Рассматривая пути решения этой проблемы, следует исходить из того, что наиболее трудоемким в этой области является проведение хронического санитарно-токсикологического эксперимента. Поэтому интенсификация научных исследований по обоснованию ПДК химических соединений в воде возможна посредством разработки расчетных методов прогнозирования параметров хронической токсичности веществ.
В наших исследованиях был применен корреляционно-регрессионный анализ, позволивший получить уравнения регрессии для расчетного определения пороговых и недействующих доз хронического эксперимента. С этой целью, используя возможности электронно-вычислительной техники (ЭВМ«НАИРИ»), мы анализировали накопленные в гигиеническом нормировании материалы: с одной стороны, пороговые (ПД) и максимально недействующие (МНД) дозы хронической токсичности веществ, полученные при их гигиеническом нормировании в воде, а с другой,— показатели острой токсичности этих соединений (ЬО50 и СЬ50), предельно допустимые концентрации в воздухе рабочих помещений (ПДКр. 3). пороговые (ПК) и недействующие (МНК) концентрации хронической токсичности при гигиеническом нормировании в атмосферном воздухе, допустимые остаточные количества в продуктах питания (ДОК), пороговые (ПДр) и пре-
дельно допустимые концентрации (ПДКР) вредных веществ в воде рыбо-хозяйственных водоемов, а также показатели их физико-химических свойств. Результаты математической обработки данных послужили основой для выведения расчетных уравнений как для всей совокупности веществ, так и отдельных групп химически родственных соединений1.
п И + т / NN
Для всей совокупности веществ:
\ё МНД = 0,47 ^ ПДКр.з—1,398 140 0,794±0,035 13,624 (1)
^ ПД = 0,923 ^ 1ЛЭВ0—2,886 286 0,531±0,05 4,555 (2) Для фосфорорганических веществ:
^ ПД = 0,99 ПДКр., +0,602 17 0,627±0,1 8,452 (3)
^ МНД = 1,099 ПДКр.з—0,599 14 0,684±0,07 9,051 (4) Для нитросоединений:
1£ МНД = 0,886 ^ ЬР50 —3,602 30 0,973±0,009 22,24 (5)
ПД = 0,679 % ЬО50 —2,036 27 0,980±0,007 24,99 (6)
где п — количество веществ, параметры которых взяты в анализ; /? — коэффициент корреляции; т — ошибка коэффициента корреляции; / — достоверность коэффициента корреляции.
Для выведения расчетных уравнений также проверена возможность использования параметров токсичности веществ, приведенных в стандартах других стран. В частности, тесная корреляционная связь величин МНД получена с величинами ТЬУ в воздухе рабочей зоны стандарта США для ряда групп химических веществ — альдегидов и кетонов, фосфорорганических веществ, что позволяет рекомендовать соответствующие уравнения регрессии:
\ё МИДа „ к =1.23 ^ Т1У—2,143 11 0,972±0,02 8,306 (7) ^ МНДфос=0,99 \ц ТЬУ—1,051 9 0,998±0,001 44,32. (8)
Аналогичным образом выведено уравнение для расчетного определения нормативов токсических веществ в воде на основе данных стандарта США на питьевую воду: »
^ ПДКп.в=0,99 ^ ПДКп.в. сша+0,22 21; 0,846± 0,065 6,72. (9)
Анализ результатов исследований показал, что более надежны уравнения для отдельных классов веществ, чем для общей совокупности соединений; большей точностью обладают уравнения, выведенные на основе токсикометрических параметров, по сравнению с физико-химическими константами (молекулярный вес, температура плавления, растворимость в воде и др.); практически отсутствует корреляционная связь между параметрами токсичности веществ и их пороговыми величинами по влиянию на органолептические свойства воды и санитарный режим водоема.
По степени точности получаемых расчетных величин уравнения (1, 3, 4, 7 и 8) равноценны, однако в тех случаях, когда известно несколько исходных параметров изучаемого вещества, для расчета величин ПД и МНД целесообразно использовать по возможности большее число приведенных уравнений и ориентироваться на наименьшую из полученных величин.
Необходимо с осторожностью использовать уравнения (2,5 и 6), основанные на величинах ЬЕ) 50. В представленном виде уравнение (2) позволяет рассчитывать параметры хронической токсичности веществ со слабо выраженными кумулятивными свойствами. Однако при проведении расчетов
1 Представлены только те уравнения, где для сопоставляемых показателей анализируемых групп веществ коэффициенты корреляции не менее 0.5. Не приведены уравнения регрессии, основанные на величинах ПДр, ПДКр, ДОК, ПК и МНК, так как коэффициенты корреляции с этими показателями находятся в пределах 0,35—0,45.
для веществ, обладающих иной степенью кумулятивности в организме, необходимо в уравнение ввести следующие поправочные коэффициенты (К): для сверхкумулятивных —3; для высококумулятивных—2; с выраженными кумулятивными свойствами — 0,5; со слабо выраженными кумулятивными свойствами 0; некумулятивными +0,5.
В таком случае это уравнение приобретает более универсальный характер; ^ ПД=0,923 ^ ЬО60—2,886+Я (10) и, в частности, для первой указанной группы химических соединений будет иметь вид: ^ ПД=0,923 'б 1-0 60 —5,886. Аналогичный подход должен быть применен и при использовании уравнений (5 и 6).
Следует обратить особое внимание на широкие возможности практического использования уравнения (1), поскольку в области гигиены труда накоплена обширная информация о допустимых уровнях содержания веществ в воздухе рабочей зоны (свыше 600 веществ). Для выведения этого уравнения в наших исследованиях использовался значительный материал (/¿= 140), поэтому оно несколько отличается от ранее предложенных аналогичных уравнений (А. А. Голубев и В. Г. Субботин; Г. Н. Красовский и Н. А. Егорова). Уравнение (1) может рассматриваться как связующее звено для практической реализации всего накопленного опыта по использованию расчетных приемов ориентировочного определения ПДК веществ в воздухе рабочей зоны1. При этом вспомогательное значение может иметь следующее уравнение:
1б Ь060=0,50, ^ СЬ50+2,55 (11), а также уравнение (10).
Для проверки надежности предложенных уравнений использовались 2 метода: уравнения апробировались на тех экспериментально установленных нормативах веществ, которые были разработаны после их выведения, а также проводились специальные хронические опыты для установления пределов расхождения между расчетными и экспериментально полученными величинами ПД и МНД. В соответствии с первым приемом на примере фосфорорганических соединений (см. таблицу) приведен анализ различий между полученными расчетным методом и экспериментально установленными величинами МНД как ранее разработанных, так и новых химических соединений, составлявших около Чл веществ, не использованных ранее при выведении расчетных формул. Кроме того, в таблицу введены расчетные величины параметров хронической токсичности тех пестицидов, которые еще не вошли в официально утвержденный список ПДК веществ в водоемах. Сравнение показало, что для 15 веществ расхождение не превышает 2—5 раз, а для 6 веществ составляет до 10 раз. Примерно в таких же пределах находились различия расчетных и экспериментально установленных параметров хронической токсичности веществ при проверке точности других уравнений. Расхождения в 10—20 раз, возможно, объясняются тем, что экспериментально полученные величины МНД для ацето-фоса и корала несколько завышены, поскольку даже при однократном введении ацетофоса, например, наблюдалось снижение активности холин-эстеразы крови до 30—40% у отдельных животных (Г. Н. Красовский и А. А. Королев).
Результаты сопоставления полученных данных проведенных нами 6 хронических санитарно-токсикологических экспериментов с расчетными величинами представлены в таблице. Как видно из таблицы, для большинства веществ расхождение расчетных и экспериментально установленных параметров не превышает порядка, т. е. лежит в пределах ошибки хронического токсикологического эксперимента (А. А. Летавет и А. И. Корбакова).
Рассматривая перспективы использования расчетных методов в гигиене окружающей среды, мы полагаем, что именно в этой области гигиени-
1 Инструкция по установлению расчетным способом ориентировочных предельно допустимых концентраций промышленных ядов в воздухе рабочих помещений. М., 1967.
со
Максимально недействующие дозы хронической токсичности веществ (МНД), мг/кг
Вещество Экспериментально установленная Расчетная с помощью уравнений регрессии Во сколько раз расчетная величина отличается от экспериментально установленной Во сколько раз величина МНД больше пороговой по органолептическому признаку
Метафос 0,025 0,02 Нет разли- 25
чий
Тиофос 0,01 0,009 То же 60
ДДВФ 0,05 0,043 > > -1.5
Трихлорметафос 0.061 0,06 » » 3
Сайфос 0,1 0,06 » » 20
Метилацетофос 0.0251 0,02 > » 16
Фталофос 0,2 0,1 2 20
Изофос-2 0,061 0,03 2 24
Метнлнитрофос 0.11 0,05 2 8
Интратион 0,01 0,05 5 143
Фозалон 0,05 0,2 4 1 000
Меркаптофос 0,015 0,0034 4 30
Мети лмер каптофос 0,1 0,02 5 200
Сульфидофос 0.0011 0,0002 5 20
Рицид 0.11 0,02 5 133
Фосфамид 0,02 0,2 10 13
Ацетофос 0,05 0,004 11 33
Корал 0,08 0,004 20 3
Карбофос 1,0 0,12 8 400
Гидролизованный бутиловый аэро-
флот (флотореагент) 2,5 0,22 11 50 000
Фосбутил 1,5 0,2 7 •1 000
Абат 0,12
Амидофос 0,12
Антио 0,1 25
Бутифос 0,043 143
Диметилхлортиофосфат 0,11
Диэтилхлортиофосфат 0,25
Метилэтилтиофос 0,0054
' Результаты собственных исследований.
ческого нормирования более оправдано и целесообразно их применение для установления ПДК, чем для производственной среды. В отличие от гигиены труда нормативы для окружающей среды разрабатываются на основе нескольких показателей вредности. В частности, для водоемов ПДК веществ устанавливаются по 3 лимитирующим критериям — органо-лептическому, общесанитарному и токсикологическому. Сроки экспериментального обоснования пороговых величин по первым 2 показателям сравнительно незначительны (дни или недели), поэтому нет необходимости применять расчетные методы для этих легко устанавливаемых в эксперименте величин. В то же время они в большинстве случаев определяют ПДК веществ. Например, по органолептическому показателю вредности (в основном по влиянию на запах воды) установлены ПДК 244 веществ из 487 официально утвержденных. Еще для 63 веществ лимитирующий показатель вредности — об-щесанктарный. Следовательно, только для 37% химических соединений определяющим признаком при обосновании ПДК является токсикологический. При этом следует подчеркнуть, что для большинства гигиенических нормативов разрыв между пороговыми и недействующими дозами по токсикологическому показателю и другими признаками вредности, как правило, весьма велик и может достигать 1000—10 ООО и более. Например, для представленной в таблице группы фосфорорганических соединений пороговые концентрации, установленные по их влиянию на запах воды, были ниже недействующих по токсикологическому признаку вредности:
для 4 веществ примерно в 10 раз, для 2 веществ — в 10—20 раз, для 8 веществ — в 20—50 раз, для 1 вещества — в 50—100 раз и для 7 веществ — в 100—1000 раз, для флотореагента — в 50 ООО раз. Следовательно, возможная ошибка расчетного определения МНД для большинства фосфорорга-нических соединений намного перекрывается существующим разрывом между лимитирующими признаками вредности. Другими словами, если для вновь изучаемого вещества разрыв между расчетной величиной МНД и экспериментально установленной пороговой величиной по влиянию на орга-нолептические свойства воды будет составлять 10—20 раз и более, то представится возможным с достаточной надежностью рекомендовать гигиенический норматив для таких веществ без проведения хронического эксперимента. В частности, для 17 из 21 соединения, представленных в таблице, достаточно было провести только кратковременные исследования с целью определения пороговых концентраций по 2 другим показателям вредности и на основании расчетного метода рекомендовать для них ПДК-
Анализ материалов гигиенического нормирования показывает, что число веществ, к которым применим такой подход, превышает 30%, а в отдельных группах химических соединений достигает 50% и выше. Для остальных веществ, используя расчетные методы, можно рекомендовать лишь ориентировочные ПДК. При этом следует помнить, что предлагаемые методы прогнозирования пороговых и недействующих доз хронической токсичности веществ не применимы для соединений с отдаленными эффектами.
Определяя перспективы практического использования расчетных методов, следует указать, что особенно полезно их применение для обоснования выбора доз при планировании хронических экспериментов, для сокращения сроков разработки ПДК веществ, оказывающих выраженное влияние на органолептические свойства воды или санитарной режим водоема, для проверки и уточнения ранее установленных и рекомендуемых для новых химических соединений ПДК по токсикологическому признаку вредности, для ориентировочного определения возможных уровней безвредности веществ при консультационных рекомендациях на начальных стадиях технологических разработок и технического проектирования.
Выводы
1. Одним из подходов к ускорению исследований по гигиеническому нормированию является использование расчетных методов прогнозирования параметров хронической токсичности веществ. Наиболее целесообразно применение этих методов при обосновании ПДК вредных веществ в водоемах.
2. Предложенные уравнения позволяют сократить сроки исследований при обосновании нормативов для 30%, а в некоторых случаях и 50% веществ в 10—15 раз.
3. Расчетные методы облегчают планирование токсикологических экспериментов и могут служить основой экспертных оценок токсичности и опасности химических загрязнений воды.
ЛИТЕРАТУРА. Голубев A.A., Субботин В. Г. — В кн.: Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравлений. Вып. 6. Киев, 1968, с. 284— 287. — Красовский Г. Н., Королев А. А. — «Гиг. и сан.», 1969, № 1, е. 45— 49. — Красовский Г. Н., Егорова Н. А. —В кн.: Новое в диагностике,лечении, профилактике важнейших заболеваний и методах исследования. М., 1971, с. 118— 120.—Лет а в ет A.A., Кор баков а А. И. «Ж- Всесоюзн. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева», 1967, № 3, с. 242—253. — Федоров Р. — «Наука и жизнь», 1974, № 9, с. 46—51. — Ш и ц к о в а А. П., Елизарова О. Н., Павленко С. М. и др. — «Гиг. и сан.», 1973, № 5, с. 30—34. —Штабский Б. М. «Гиг. и сан.», 1973, №8, с. 24—27. — Н е n s с h 1 е г D. — «Angew. Chem.», 1973, Bd 85, S. 317—326.
Поступила 28/1 1976 г.
CALCULATION METHODS IN SOLVING THE PROBLEM OF HYGIENIC STANDARDIZATION OF CHEMICAL CONTAMINATIONS OF WATER
S. A. Shigan
The paper contains data on substantiating the calculation methods for forcasting the chronic toxicity of substances for the purpose of accelerating their hygienic standardization in water. The author shows that more reliable results can be obtained by introducing the regression equation for chemically related groups of compounds and using various toxicometric parameters. The conditions and the perspectives of practical use of calculation equations are determined and the reliability of the suggested mathematical methods of forecasting is tested.
УДК 614.79:728.9«
Канд. мед. наук М. А. Мироненко, А. Н. Иванов
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗМЕЩЕНИЯ В СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ КРУПНЫХ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
Саратовский научно-исследовательский институт сельской гигиены, Подольская санэпидстанция Московской области
Целью нашей работы явилось гигиеническое изучение животноводческого комплекса для определения загрязненности атмосферного воздуха и почвы вблизи него в сельской местности, влияния его на условия проживания сельских жителей, а также обоснование норматива санитарно-за-. щитной зоны. В качестве объекта исследований был выбран комплекс перспективной мощности (на 10 ООО голов крупного рогатого скота) «Вороново» Московской области, выстроенный по экспериментальному проекту (итальянская фирма «Джи-Э-Джи» и ГипроНИИсельхоз). В состав комплекса входят 14 зданий для телят 1-го и 2-го периодов откорма, заводы комбикормов и регенерированного молока, подсобные и вспомогательные помещения. Размещен животноводческий комплекс на сравнительно открытой местности с ровным рельефом. В районе его расположения на расстояниях 500, 1500 и 2000 м находятся населенные пункты. Эти обстоятельства позволили нам, во-первых, отбирать пробы атмосферного воздуха на расстояниях до 3000—4000 м от комплекса, а во-вторых, по материалам опроса жителей близлежащих населенных пунктов судить о влиянии животноводческого комплекса на условия их проживания.
Исследования проводили летом в течение 2 лет. На различных расстояниях от животноводческого комплекса в атмосферном воздухе определяли содержание аммиака, сероводорода и меркаптанов, а также степень окис-ляемости. Регистрацию специфических запахов проводили по 3-балльной системе (сильный постоянный, слабый постоянный, слабый непостоянный). Опрашивали рабочих комплекса, доярок, строителей, служащих, домохозяек и пенсионеров, которые проживают в 3 поселках, расположенных на расстоянии до 2 км от комплекса и по-разному ориентированных по отношению к нему: так, 2 поселка размещены с наветренной по розе ветров стороны, а 1 — с подветренной стороны от животноводческого комплекса. Дальность распространения загрязнений продиктовала необходимость отбора проб воздуха на значительном удалении от источников загрязнения и электрического питания. В связи с этим для отбора проб атмосферного воздуха применяли сконструированную в Научно-исследовательском институте сельской гигиены (Саратов) установку с автономным питанием на базе автомобильного пылесоса «Малыш». Пробы анализировали общепринятыми методами.
В почве в районе комплекса определяли коли-титр, общую бактериальную обсемененность, количество яиц гельминтов, личинки мух, патогенную микрофлору кишечной группы, а также азот аммиака, нитритов и нитратов, хлориды. Отбор и анализ проб почвы производили в соответст-
