CC BY
8
Важнейшими на ближайшие годы надо считать исследования по гигиенической оценке почвы, загрязняемой отходами промышленных предприятий и пестицидами, по разработке и совершенствованию методов определения в почве вредных веществ с учетом их возможного влияния на состояние здоровья и санитарные условия жизни населения. Одновременно должны быть развернуты работы по гигиенической оценке новых методов и технических средств санитарной очистки населенных мест.
Пятая частная проблема — это полимерные материалы. Широкое внедрение пластических масс и полимерных материалов в строительство и санитарную технику вызывает необходимость расширения исследований по гигиенической оценке и выявлению биологического действия этих веществ. Следует организовать работу так, чтобы ни один новый синтетический материал не допускался к использованию без серьезной гигиенической оценки.
И, наконец, шестая частная проблема, относящаяся к главным направлениям исследований по общей и коммунальной гигиене, — это микробные загрязнения внешней среды. Важное значение имеют изучение влияния различных факторов внешней среды на жизнедеятельность патогенных и сани-тарно-показательных микроорганизмов, разработка методов индикации микроорганизмов во внешней среде, включая вирусы, определение эффективности и изыскание новых санитарно-показательных микроорганизмов, а также оценка методов санации внешней среды.
Следует развивать работы, относящиеся к исследованию микробных биоценозов в условиях широкого поступления во внешнюю среду различных химических веществ, а также к изучению возможности использования микроорганизмов для разрушения токсических соединений, поступающих в почву и воду.
Поступила 29/У11 1969 г.
УДК 614.72: 661.718.2
САНИТАРНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
НИЗКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ МЫШЬЯКОВИСТОГО АНГИДРИДА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
И. С. Розенштейн
Свердловский научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний
Мышьяковистый ангидрид — весьма распространенный загрязнитель атмосферного воздуха. К основным источникам загрязнения относятся предприятия цветной металлургии, мышьяковые заводы, электростанции, сжигающие каменный уголь (Ф. И. Дубровская и Д. П. Синдерихина; Н. С. Па-хотина; Bencko с соавторами).
Высокая токсичность мышьяковистого ангидрида объясняется большой способностью к блокированию сульфгидрильных групп жизненно важных ферментов (пируватоксидазы и других) и тем самым к снижению их активности (Peters с соавторами). Даже сравнительно малые дозы мышьяковых соединений при длительном пероральном поступлении в организм приводят к функциональным и морфологическим изменениям нервной системы, жировой дистрофии клеток паренхиматозных органов (К. И. Акулов1) и изменению состава периферической крови (Kyle и Pease).
1 Автореферат кандидатской диссертации, 1955.
Данные о токсичности мышьяковистого ангидрида при ингаляционном пути поступления его в организм крайне ограничены и касаются главным образом действия высоких концентраций (Ю. П. Фролов). Гигиеническое значение низких концентраций вещества в атмосферном воздухе остается невыясненным. Предельно допустимая концентрация мышьяка в атмосфере установлена расчетным путем (Б. П. Гуринов) и рассматривается как временная.
В нашу задачу входило изучить токсическое действие низких концентраций мышьяковистого ангидрида, обнаруживаемых в воздухе населенных мест, и обосновать среднесуточную предельно допустимую концентрацию этого соединения. С этой целью мы произвели круглосуточную ингаляционную затравку белых крыс-самок в течение 3 месяцев. Для того чтобы приблизить условия опыта к натурным, животных подвергали воздействию мышьяковистого ангидрида в форме аэрозоля конденсации. Возгон вещества осуществляли в кварцевой трубке, заключенной в электропечь. Стабильность температуры кварцевой трубки контролировали термопарой, соединенной с электронным потенциометром ЭПД-12. Через кварцевую трубку, нагретую выше температуры возгона мышьяковистого ангидрида (218°), продували чистый воздух. Необходимые в опыте концентрации соединения создавали путем разбавления газовой смеси в различных соотношениях с чистым воздухом, которую затем в количестве 35 л/мин направляли в каждую камеру системы Правдина.
При выборе концентраций мышьяковистого ангидрида мы исходили из фактического уровня загрязнения воздуха населенных мест и принятой (расчетной) предельно допустимой концентрации мышьяка в атмосфере. Опыты ставили на 4 группах животных. Концентрация мышьяковистого ангидрида, воздействию которого подвергали животных 1-й группы, состав-
Таблица I
Содержание сульфгидрильных групп в цельной крови белых крыс при хронической ингаляционной затравке мышьяковистым ангидридом (в мкмоль в 100 мл)
« X У _ Месяц затравки Период восстановления
Группа животных X ъ ь ь и сс = п н ™ а ^ (- О О С До затравки 1-й 2-й 3-е
л 20 10 9 10 5
1-я х+Бх 1 Р 3 000+68 0,4 >0,5 2 960+60 0,4 >0,1 2 680+56 4,1 <0,01 2 560+68 5 4 <0,'001 2 720+136 2,5 <0,05
п 20 10 10 10 5
2-я х±Бх < Р 2 960+76 0,8 >0,25 3 000+88 1,0 >0,25 2 800+92 2,10 ~0,05 2 680+56 3,8 <0,002 3 040+72 0,5 >0,5
п 20 10 10 10 4
3-я х±Бх * Р 3 080+68 0,4 >0,5 3 120+88 0 3 120+108 0,6 >0,5 3 160+104 0,6 >0,5 3 040+184 0,2 >0,5
Контрольная п х+Б х 20 3 040+68 9 3 120+88 10 3 040+ 68 10 3 080+88 6 3 080+56
ляла 60,7±0,8 мкг/м3, 2-й группы — 4,9±0,13 мкг/м3, 3-й группы — 1,3± ±0,08 мкг/м3\ 4-я группа крыс была контрольной.
Токсическое действие мышьяковистого ангидрида изучали по поведению животных, их весу, составу периферической крови, активности холин-эстеразы и концентрации пировиноградной кислоты в крови и печени, содержанию сульфгидрильных групп в крови и сыворотке, функциональному состоянию центральной нервной системы, кумуляции мышьяка в организме, а также гистоморфологической характеристике внутренних органов и тканей.
В поведении и динамике веса у крыс всех опытных групп во время затравки и в период восстановления существенных различий не обнаружено. При наблюдении над составом периферической крови отмечена только эо-зинофилия у животных 1-й группы.
Торможение активности холинэстеразы крови, которую определяли по Флейшеру и Поупе в модификации Н. Н. Пушкиной и Н. В. Климки-ной (1963), установлено лишь у животных 1-й группы как во время затравки, так и в период восстановления. Активность холинэстеразы печени в одной из групп животных не изменилась.
Концентрацию пировиноградной кислоты в цельной крови и в ткани печени мы определяли методом, основанным на осаждении ее в виде 2,4-дини-трофенилгидрозона (Н. Н. Пушкина, 1963). Повышение концентрации пировиноградной кислоты обнаружено только в крови 1-й группы животных. Для определения содержания сульфгидрильных групп был использован метод амперометрического титрования азотнокислым серебром по Коль-гофу и Гаррису (1946). Снижение уровня сульфгидрильных групп в цельной крови наблюдалось у животных 1-й и 2-й группы со 2-го месяца затравки (табл. 1). В 1-й группе животных содержание сульфгидрильных групп оставалось пониженным и после месячного периода восстановления. Снижение сульфгидрильных групп в сыворотке крови имелось только в 1-й группе животных; к концу периода восстановления оно перестало отмечаться.
Функциональное состояние центральной нервной системы мы изучали методом условных рефлексов и хронаксиметрии. Условнорефлекторную деятельность белых крыс исследовали по ускоренному варианту двигательно-пищевой методики. После выработки условного рефпекса на звонок была проведена функциональная проба на погашение и восстановление этого рефлекса. На стадии выработки условных рефлексов у животных 1-й группы обнаружено удлинение латентного периода на звонок и свет. Погашение условного рефлекса на звонок у животных 1-й и 2-й группы происходило значительно труднее, чем в контрольной группе.
При измерении хронак-сии конденсаторным хронак-симетром ГИФ на голени задней правой конечности со 2-го месяца затравки у животных 1-й и 2-й группы установлено нарушение нормального соотношения хронаксии мышц-антагонистов, которое проявилось в их сближении и уменьшении ниже 1 (см. рисунок); у животных 1-й группы моторная хронаксия была нарушенной и через месяц после прекращения затравки.
Накопление мышьяка в головном мозгу, легких и печени мы изучали у животных в конце затравки и в конце месячного периода восстановления.
В период босстаноб мия_
1 2 3 4 ¿ 6 7 8 9 1? Время наблюдения (десятиднеВки)
Динамика соотношения хронаксий мышц-антагонистов у крыс при хроническо й затравке мышьяковистым ангидридом.
1 — 1-я группа; 2 — 2-я группа; 3 — 3-я группа; к — контрольная группа.
Минерализацию биологического материала проводили по способу Стржи-жовского, а анализ мышьяка в минерализованном материале — по методу Зангера — Блека.
Накопление мышьяка в организме подопытных животных обнаружено при воздействии мышьяковистого ангидрида в концентрациях 60,7 и 4,9 мкг/м3 (табл. 2). Наиболее высокий уровень накопления отмечен в лег-
гих и печени. У животных
Таблица 2
Содержание мышьяка во внутренних органах крыс после хронической ингаляционной затравки мышьяковистым ангидридом
1-й группы высокое содержание мышьяка в этих органах сохранилось даже через 1 месяц после окончания затравки.
При гистоморфологи-ческих исследованиях внутренних органов животных 1-й группы выявлен ряд изменений по сравнению с контрольной группой. В головном мозгу отмечены перицеллюляр-ный отек и плазматическое пропитывание стенок кровеносных сосудов. В слое средних пирамид наряду со сморщиванием клеток имеется плазмолиз и карио-лиз. В бронхах обнаружено скопление лейкоцитарного экссудата, в печени — жировая дистрофия клеток. У животных 2-й группы плазмолиза и карио-лиза нервных клеток не было. В остальном пато-морфологические изменения во внутренних органах были идентичны описанным выше, но менее выражены. Гистоморфологическая картина внутренних органов животных 3-й группы практически не отличалась от той, которая наблюдалась в контрольной группе.
Таким образом, концентрация мышьяковистого ангидрида 1,3 мкг/м3 оказалась недействующей. В качестве среднесуточной предельно допустимой нами рекомендована концентрация, равная 1 мкг/м3.
В районе размещения медеплавильного завода мы исследовали атмосферный воздух на содержание мышьяковистого ангидрида. Основными источниками выброса последнего на предприятии служат конверторы и отражательные печи, дымовые газы которых поступают в атмосферу через трубы высотой 150 и 120 м.
Пробы воздуха отбирали в подветренном положении от завода на фильтры АФА-18. Содержание мышьяка в пробах определяли по методу Зангера — Блека. Результаты исследования представлены в табл. 3, из которой видно, что содержание мышьяковистого ангидрида в атмосферном воздухе превышает рекомендуемый нами норматив взонедо 3 км от завода. Санитарный разрыв между заводом и жилым поселком равен 1,5 км. Население жилых районов, расположенных по направлению господствующих ветров от завода, испытывает воздействие мышьяковых выбросов на протяжении 28% годового времени, или 102 суток в году.
«в К <_| Содержание мышьяка (в мкг %)
Группа животных II н <J со Ж « н « «3 * н о О с печень легкие мозг
1-я п x+Sx t р 9 209+6 25 <0,001 8 207+6 26 <0,001 8 149+6 12 <0,001
2-я п x+Sx t Р 7 61+5 3,7 0,002 3 62+4 5,3 <0,01 3 37+5 0,5 >0,25
3-я п x+Sx" t Р 7 37+1 0,2 >0,5 3 41+6 0,5 >0,5 5 32+2 0,7 >0,5
Контрольная п x±Sx 9 36+4 4 38+2 3 34+2
При средних концентрациях мышьяковистого ангидрида, превышающих рекомендуемый норматив в 3 раза, в волосах детей школьного возраста обнаружено наличие мышьяка. У детей, проживающих на расстоянии
Таблица 3
Содержание мышьяковистого ангидрида в атмосферном воздухе в районе медеплавильного завода (в пересчете на мышьяк)
Расстояние от Число отобранных проб Средняя концентрация мышьяковистого ангидрида (в мкг/м') Кратность превышения рекомендованной пдк (1 мкг/м')
медеплавильного цеха (в км) x-j-Sx доверительные границы
0,5 1,0 1,5 2.0 3,0 4,0 25 20 20 20 20 19 1,9±0,4 2,5±0,8 2,0+0,5 1,7+0,3 1,7+0,6 0,7+0,1 2,7+1,1 4,1+0,9 3,0+1,0 2,34-1,1 2,94-0,5 0,94-0,5 2,7—1,1 4,1—0,9 3,0—1,0 2,3—1,1 2,9—0,5 Ниже 1,0
4 км от завода, при концентрации мышьяковистого ангидрида в атмосферном воздухе в пределах 0,5—0,9 мкг/м3 содержание мышьяка в волосах не отличалось от контроля.
Выводы
1. При круглосуточном воздействии мышьяковистого ангидрида на уровне 60,7 мкг/м3 развиваются тормозные процессы в центральной нервной системе, снижается содержание сульфгидрильных групп, угнетается активность холинэстеразы и повышается концентрация пировиноградной кислоты в крови.
2. Концентрации мышьяковистого ангидрида 4,9 мкг/м3 у подопытных животных вызывает нарушения условнорефлекторной деятельности и правильного соотношения хронаксий мышц-антагонистов, а также снижение сульфгидрильных групп в крови.
3. Концентрации мышьяковистого ангидрида 60,7 и 4,9 мкг/м3 приводят к выраженной кумуляции мышьяка в организме и патоморфологичес-ким изменениям в органах и тканях.
4. Концентрация мышьяковистого ангидрида 1,3 мкг/м3 не вызывает в организме функциональных, биохимических и патоморфологических изменений. Среднесуточная предельно допустимая концентрация соединения в атмосферном воздухе рекомендована на уровне 1 мкг/м3.
5. Натурные наблюдения вокруг медеплавильного завода показали, что концентрации мышьяковистого ангидрида в атмосферном воздухе превышают рекомендуемый норматив на расстоянии до 3 км от предприятия, при этом установлено наличие мышьяка в волосах проживавших там детей.
ЛИТЕРАТУРА
Гуринов Б. П. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1955, в. 2, с. 71. — Дубровская Ф. И., СендерихинаД. П. В кн.: Вопросы гигиены атмосферного воздуха населенных мест. М., 1958, с. 54. — Па -хотина Н.С. В кн.: Материалы Всесоюзн. конференции по санитарной охране атмосферного воздуха. М., 1964, с. 52. — Ф р о л о в Ю. П. В кн.: Высшая нервная деятельность при токсикозах. М., 1944, с. 79. — В е п с к о V. et all. Csl. Hyg., 1968, т. 13, с. 18. — К у 1 е R. А., Р е a s е G. Z., New Engl. J. Med., 1965, v. 273, p. 18. — P e -t e r s K. A. et al. Biochem. J., 1946, v. 40, p. 516. — S a n g e г С. R., В 1 а с к О. F., Z. anorgan. Chem., 1908, Bd 58, S. 121. — S t r z у z о w s к i C., Pharmazeutische Post, 1906, Bd 39, S. 677.
Поступила 14/1 1969 г.
SANITARY-TOXICOLOGIC EVALUATION OF LOW CONCENTRATIONS OF ARSENIOUS ANHYDRIDE IN THE ATMOSPHERE
I. S. Rozenstein
A 24-hour inhalation poisoning of albino rats for a period of 3 months was carried out with arsenious anhydride at concentrations of 60.7+0.8; 4.9±0.13; 1.3+0.08 mcg/m3. The first two concentrations were found to produce functional, biochemical and morphological changes and the cumulation of arsenic was noted in the animal bodies as well. The daily average maximum permissible concentration of arsenious anhydride in the atmosphere is suggested to be set at a level of 1 mcg/ms.
УДК 612.014.464:615.285.7
К ВОПРОСУ О ГИГИЕНИЧЕСКОМ НОРМИРОВАНИИ ЦИКЛОГЕКСАНА И СМЕСИ ЦИКЛОГЕКСАНА С БЕНЗОЛОМ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Т. С. Алибаев
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Одним из основных мономеров для синтеза полиамидных смол является капролактам. Наибольшее промышленное значение имеет способ получения его из бензола с последующим окислением циклогексана.
Мы изучали биологическое действие малых концентраций циклогексана в целях нормирования его в атмосферном воздухе, а также исследовали характер комбинированного действия компонентов выброса на примере циклогексана и бензола. Для раздельного определения циклогексана и бензола в одной пробе был применен метод газожидкостной хроматографии (М.Т. Дмитриев и Н. А. Китросский) с чувствительностью 2 мкг в определяемом объеме.
Химическое родство циклогексана и бензола обусловливает некоторые общие черты действия этих веществ на организм, в основном на нервную и кроветворную системы. Это касается и последовательности наступающих сдвигов.
Исследования рефлекторного действия были начаты с определения порогов обонятельного ощущения по общепринятой методике (В. А. Рязанов с соавторами). Пороговая концентрация циклогексана по запаху была на уровне 1,8 мг/м3, бензола — на уровне 2,9 мг/м3, что совпадает с литературными данными (Ю. В. Новиков, И. С. Гусев1; В. Р. Цулая). При вдыхании смеси паров веществ наиболее чувствительные лица определяли концентрацию, равную 1 в долях от порогов при изолированном действии. Концентрация в долях от пороговых 0,8 была неощутимой. Это позволяет сделать вывод о полной суммации по обонятельному ощущению эффекта действия циклогексана и бензола (табл. 1).
Для установления уровней воздействия циклогексана и смеси его паров с бензолом на электрическую активность головного мозга был применен метод условного электрокортикального рефлекса (К. А. Буштуева с соавторами). Регистрацию биотоков мозга с затылочных и височных областей обоих полушарий производили на полифизиографе типа «Галилео». В опытах приняли участие 4 испытуемых из числа наиболее чувствительных по обонятельному ощущению. Пороговой и в этих исследованиях была концентрация циклогексана 1,8 мг/м3, подпороговой — 1,4 мг/м3.
1 Автореферат кандидатской диссертации. М., 1966.
