CC BY
9
екая Е. Д., К о з л я е в а Т. Н., В о р о х о б и н И. Г. Линейно-колористический метод анализа вредных газов и паров в воздухе промышленных предприятий. М., 1958. — К i t с h u m D. — «Ind. Eng. Chem. analyt. Ed.», 1946, v. 18, p. 273.
Поступила 16/VI 1976 г
УДК 613.155-07
Г. Л. Туровец, 10. Д. Губернский, М. Т. Дмитриев, Н. Г. Дьячкова, Е. Г. Растянников
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА МЕТОДОВ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ В ПОМЕЩЕНИИ
Институт гигиены детей и подростков Министерства здравоохранения СССР, Институт общей и коммунальной гигиены им. Сысина АМН СССР, Москва
Основной задачей настоящей работы явилась сравнительная характеристика принятых методов оценки состояния воздушной среды в помещении при нахождении там различного числа людей с целью выявления наиболее критериальных показателей такой оценки. При этом исходили из положения, что степень критериальности каждого из изученных показателей различна и зависит от динамики показателя в общем процессе изменения состояния воздушной среды в помещении; тесноты взаимосвязи с другими показателями; свойств фактора оказывать влияние на функциональное состояние организма.
Исследования проводились в модельных условиях — помещении объемом 27 м3 с естественной вентиляцией, где в течение 21/2 ч находилось различное количество испытуемых (2,3 или 6 здоровых молодых людей от 16 до 18 лет). В динамике регистрировались следующие показатели воздушной среды: температура и влажность (электрический аспирационный психрометр Ассмана), запыленность (автоматический анализатор японской фирмы «Кимото»), содержание легких и тяжелых аэроионов (счетчик УТ-7003), общая микробная обсемененность (аппарат Кротова), содержание углекислоты и окиси углерода (газовый хроматограф «Цвет-4»), аммиака (фотометрически по Т. В. Соловьевой и В. А. Хрусталевой). Кроме того, с помощью масс-спектрометрического анализа идентифицировали и количественно определяли в воздухе (в начале и в конце опыта) продукты жизнедеятельности — ацетон, сероводород, фенол, уксусную кислоту и пр. (М. Т. Дмитриев и Ю. В. Шевколович, 1967).
Таблица 1
Изменение состояния воздушной среды в помещении объемом 27 м3 при нахождении различного числа людей в течение 21!г ч (средние данные)
Фон (до исследова- Число испытуемых
Наименование факторов
ния) 3 6
Температура 18э 22,4° 25,4°
Влажность относительная (в %) Запыленность (в мг/м3) 26 38,0 46,0
0,04 0,15 0,22
Кол-во микробов (в м3) 400 2148 2346
Аэроионы легкие (в см3) 140 30 30
Аэроионы тяжелые (в см3) 9000 16000 22000
Углекислота (в %) 0,05 0,28 0,34
Окись углерода (в мг/м3) 0,6 1,2 1.4
Аммиак (в мг/м3) 0,05 0,25 0,44
Сероводород (в мг/м3) 0,000001 0,008 0,22
Диметиламин (в мг/м3) 0,00005 0,011 0,028
Ацетон (в мг/м3) 0,00015 0,035 0,092
Уксусная кислота (в мг/м3) 0,00002 0,022 0,057
Фенол (в мг/м3) 0,0000045 0,0005 0,001
3* 67
се Я
Ч о
о 5
¡з ■
и
X X
I
о 8
н л
5, 2.
ЗЕ X
3
ЕС
з!
5. н
° а «
О«
X V
ч
г §
1 л н
1 I
я я
9
X
0
X
я
X
1
пдоймиу^ — 1ПШ(0 1— ч- 1С о» «л <о п <с ю | ю «о <е ю г-<5 ©"©"ос? о"о"о"О О*о"о" |
входов X НВНЭЛЭМА 0,63 0,80 0,59 0,97 0,62 0,99 0,99 —0,89 0,92 0,99 0,64
нннв 0,60 0,75 0,63 0,96 0,59 0,99 0,98 —0,84 0,92 0,99 0,66
ПН О и этгэжих 0,73 0,83 0,61 0,95 0,69 0,91 0,93 —0,86 0,92 0,92 ■ 0,75
И НОИ эюмэи* —0,66 —0,94 0,50 _п <зп —0,64 —0,86 —0,91 —0,86 —0,84 —0,89 —0,59
нохэпу 0,67 0,83 0,56 0,98 0,64 0,99 -0,91 0,93 0,98 0,99 0,65
1Го<1оНод 0,60 0,77 0,61 0,96 0,60 0,99 —0,91 0,91 0,99 0,99 0,64
нвинну 0,74 0,73 0,62 0,60 0,64 —0,64 0,69 0,59 0,62 0,57
вИойзи ■лЛ чэино 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
8101/ -эимэимл ©*© 0,62 0,96 0,98 —0,90 0,95 0,96 0,97 0,73
Ч1ГИ11 1 1 1 и? 1 1 ЗЕЯйЗЗЗэЙ 1 о" 1 о о" о о о о о
иэон -жви-д 0,55 0,56 0,73 0,77 0,83 —0,94 0,83 0,75 0,80 0,65
в<1Лх
-В(10иК01
1111 § 55 £8 3 2 ю
о о о о о о о о
я &
а
Л"
я
§ -г
1 а. <• ; <и
к
.»к
«а
а.5
с 5 нса
? О §*
X 41 3
та
ч
в *
5 й
а
I
I §х о
- Ж А ™ а. р х Зихг-оЗЙкХХХ
О»о<са<с;н £
а. х
о о
V
2
0
1
а
щ
и к
X
а «
5
о. о. о
Я
о я
в> я
X
о.
8 %
ч о
и: Л
к
I
«5.
I
в о. С
V
я
я я
СГ
* я г «
Л к
х ш с§
X 2 ь
У 30 испытуемых, находившихся в камере, определялись показатели сердечно-сосуди-стой системы (ортоста-тическая проба по Н. Е. Тесленко), внешнего дыхания (частота дыхания, МОД, ОД, ЖЕЛ, МВЛ, дополнительный вдох, резервный выдох, пробы с задержкой дыхания на вдохе и выдохе), неспецифического иммунитета (содержание лизоци-ма в слюне по Б. А. Фролову и соавт.), умственной работоспособности (тест Шульте — по К. К. Платонову), уровень свободно-радикального окисления в организме (хемилюминесцен-ция плазмы крови и мочи — по Г. Л. Ту-ровцу и Ю. А. Владимирову), тепловое состояние (кожные температуры и потоотделение аппаратом Мишука, а также 1 теплоощущения по 5-балльной шкале).
Статистическая обработка около 2000 показателей состояния воздушной среды и такого же количества физиологических данных проведена на ЭВМ «Мир-1» (по Л. С. Каминскому).
В табл. 1 представлены усредненные данные, характеризующие изменение изученных факторов воздушной среды в помещении при пребывании в нем различного числа людей. Отчетливо проявляется тенденция к прогрессирующему во времени загрязнению воздуха, уровень которого находится в прямой зависимости от объема помещения, при-
Таблица 3
Корреляционные взаимоотношения между сдвигами показателей воздушной среды и изменениями функционального состояния организма при нахождении в закрытом помещении
Факторы воздушной среды Показатели функционального состояния организма Уровень лизоцн-ма в слюне Умственная работоспособность (время выполнения пробы Шультс) ХЛ плазмы крови ХЛ мочи
частота сердечных сокращений частота дыхания э адержка дыхания на вдохе задержка дыхания на выдохе
Температура 0,31
Влажность — — — — —0,43 0,63 _ _
Углекислота — — — —0,36 —0,42 0,53 _ _
Аммиак _ — _ —0,51 _ 0,68 0,50 _
Сероводород — — — —0,51 — 0,77 — —
Ацетон — — — —0,53 —0,38 0,76 — —
Диметиламин — — — —0,53 — 0,78 —
Уксусная кислота Пыль — — — —0,53 — 0,76 — —
Тяжелые ионы _ _ _ —0,61 _ _ __
Легкие ионы — — — 0,47 — — — —
Примечание. Приводятся только достоверные коэффициенты корреляции (Р<0,01).
холящегося на 1 человека. Можно отметить неоднозначность изменений отдельных показателей. Содержание различных химических ингредиентов возрастает по сравнению с исходным уровнем значительно более интенсивно и опережает изменения других средовых факторов. Так, через 2*/2ч в камере, где находились одновременно 6 человек, содержание углекислоты повысилось в 7 раз, аммиака — в 9, окиси углерода — в 2,5 раза. Особенно возросло содержание таких продуктов, как диметиламин — в 560 раз, сероводород — в 2000 раз, ацетон — в 615 раз и пр. За этот же промежуток времени температура повысилась на 7°, а влажность — на 20%. Изменилось также содержание аэроионов: количество тяжелых ионов возросло, а легких — снизилось в 4 раза. Что касается содержания пыли и микробов, то, хотя их уровень повысился в 4—5 раз, эти показатели не превысили величины, которая считается нормальной для жилых и общественных зданий.
Для выявления взаимосвязи между факторами воздушной среды были высчитаны коэффициенты корреляции (г) между сдвигами изученных показателей при нахождении в помещении различного числа людей. Судя по значениям г, приведенным в табл. 2, наиболее высокую связь с большинством факторов обнаруживает содержание углекислоты. С таким же количеством изученных факторов коррелирует аммиак, хотя теснота функциональной связи здесь несколько слабее, возможно, за счет меньшего количества определений. Хорошо коррелируют между собой и другими показателями величины накопления продуктов жизнедеятельности, а также изменения содержания легких и особенно тяжелых ионов. Относительно слабее выражена коррелятивная связь показателей микроклимата с другими средовыми факторами, хотя она вполне существенна. Изменение содержания окиси углерода в воздухе помещения не коррелирует со значениями всех других показателей. Очевидно, поступление ее в камеру при естественной вентиляции вместе с загрязненным этим продуктом атмосферным воздухом перекрывает изменение содержания окиси углерода в воздушной среде в связи с нахождением там людей.
При оценке функционального состояния испытуемых в этих условиях у них не было обнаружено заметных изменений со стороны сердечно-сосу-дистой системы и внешнего дыхания (МВЛ, ЖЕЛ, МОД и др.), хотя у половины наблюдалось уменьшение времени задержки дыхания на выдохе.
Не отмечено также статистически достоверных изменении хемилюминес-ценции плазмы крови и мочи. При нахождении в помещении одновременно б человек содержание лизоцима в слюне достоверно снизилось: до исследования— 155,0±9,2 мкг/мл,.в конце опыта — 79,7±8,8 мкг/мл (р< <0,01). Наблюдалось также некоторое ухудшение умственной работоспособности, что выразилось в удлинении времени отыскивания чисел разного цвета в таблице из 49 цифр с переключением внимания, а также количества допущенных при этом ошибок и двигательных задержек. Так, время счета с переключением внимания составляло 197,5±9,9, после опыта — 272,6± 11,3 (р<0,01). Обнаружены сдвиги температуры кожи у испытуемых, например, на кисти в среднем более чем на 1°, свидетельствующие о некоторых сдвигах терморегуляции.
Как видно из представленных данных, на фоне изменений воздушной среды у испытуемых отмечены определенные сдвиги функционального состояния организма, что, по всей видимости, связано с комплексным влиянием изученных факторов. Вместе с тем определенный интерес представляла попытка установить степень зависимости изменений отдельных изучавшихся функций организма от каждого из исследовавшихся средовых факторов. Такие данные представлены в табл. 3. Наиболее высокие коэффициенты корреляции обнаруживаются между сдвигами изученных функций организма и изменениями содержания в воздухе продуктов жизнедеятельности: аммиака, ацетона, диметиламина, уксусной кислоты и углекислого газа, а также аэроионов. Показатели микроклимата значительно слабее коррелируют с величинами, характеризующими сдвиги жизнедеятельности организма. Столь высокая степень сопряженности изменений функционального состояния организма с накоплением в воздушной среде продуктов обмена является косвенным доказательством важнейшей роли антропотоксинов в патогенезе расстройств, наблюдаемых у человека при пребывании в плохо вентилируемых помещениях. Не следует забывать и о взаимнопотенцирую-щем биологическом действии антропотоксинов, на что уже указывали В. В. Кустов и Л. А. Тиунов. Таким образом, изменения химических ингредиентов указывают на загрязнение воздуха в помещении ранее, чем другие показатели, причем степень нарастания концентрации химических веществ находится в прямой зависимости от числа людей в помещении. Обнаруженная при этом высокая степень взаимосвязи ряда показателей функционального состояния организма с накоплением в воздушной среде продуктов жизнедеятельности является еще одним подтверждением того, что химические факторы — наиболее критериальные показатели санитарно-гигиенического состояния воздушной среды в помещении.
Выводы
1. Содержание химических ингредиентов является наиболее критериальным показателем состояния воздушной среды в закрытом помещении.
2. Динамическое исследование количества углекислоты и одного из антропотоксинов, присутствующих в воздухе помещения в относительно большой концентрации (например, аммиака, сероводорода, ацетона), в сочетании с изучением ряда показателей функционального состояния организма (проба с задержкой дыхания на выдохе, содержание лизоцима в слюне, хемилюминесценция плазмы крови и оценка умственной работоспособности) может быть использовано при разработке нормативов воздухообмена в общественных зданиях.
ЛИТЕРАТУРА. Дмитриев М. Т., Ш е в к о л о в и ч Ю. В. Применение масс-спектрометрического анализа при определении загрязнения воздуха и воды. М., 1967. — Каминский Л. С. Статистическая обработка лабораторных и клинических данных. М., 1964. — Кустов В. В., Т и у н о в Л. А. Токсикология продуктов жизнедеятельности и их значение в формировании искусственной атмосферы герметизированных помещений. М., 1969.—Платонов К. К. Вопросы психологии
труда. М., 1970. — С е д о в А. В. — «Теор. и практ. фнз. культуры», 1974, №7, с. 68. — Соловьева Т. В., X р у с т а л е в а В. А. Руководство по методам определения вредных веществ в атмосферном воздухе. М., 1974. —Тесле н ко Н. Е. Материал о применении статических и динамических проб оценки достаточности сердечнососудистой системы у физкультурников. Автореф. дис. докт. Харьков, 1960. — Т у -р о в е ц Г. Л., В л а д и м и р о в Ю. А.- — «Гиг. и сан.», 1975, № 10, с. 60. — Ф р о -л о в Б. А., Аникин И. А., ЛейзерманМ. Г. — В кн.: Факторы естественного иммунитета при различных физиологических и патологических состояниях. Челябинск, 1972, с. 9.
Поступила 25/111 1976 г
УДК 614.777:615.277.41-074
Н. Я■ Михайловский, П. Г. Румянцев, A.A. Королев, А. П. Ильницкий
К ВОПРОСУ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАНЦЕРОГЕННЫХ W-НИТРОЗАМИНОВ В ВОДЕ МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
I Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова, Московский институт тонкой химической .технологии им. М. В. Ломоносова, Научный онкологический центр АМН СССР,
Москва
Задачей настоящей работы явилась разработка удобного для экспериментальных целей экспресс-метода количественного определения в воде канцерогенных jV-нитрозаминов (НА)—ДМНА и ДЭНА.
Количественное определение НА при низкой концентрации связано с решением двух основных проблем: концентрированием и выбором метода индикации. Выделение НА из воды при концентрациях порядка 1 мг/л и ниже с помощью прямого экстрагирования малоэффективно. Концентрирование с помощью отгонки воды связано с возможными потерями летучих НА. Применение адсорбционных методов осложнено высокой адсорбционной способностью воды. В связи с этим для решения поставленной задачи мы выбрали прямой метод количественного определения НА с помощью газовой хроматографии. Возможность использования прямого газохромато-графического метода для анализа производственных сточных вод, содержащих ряд химических соединений различных классов, показана М. Т. Дмитриевым и Н. А. Китросским. При этом исходили из того, что газохромато-графическое разделение смеси НА легко осуществляется на различных неподвижных фазах — НЖФ (Ю. М. Канн и соавт.). При разделении водных растворов НА в определенных условиях вода легко отделяется от высоко-кипящих НА и не мешает их разделению и количественной оценке. Для этих целей необходимы сорбенты, обеспечивающие вывод воды в начальной стадии разделения пробы: адсорбционно-инертные носители на основе фторопласта (полихром-1 и полихром-II, хромосорб-Т, флуоропак-80 и др.) с неполярными НЖФ, слабо удерживающими воду (сквалан, апиезон-L, силиконы), или пористые полимеры (хромосорб-101 и полихром-103, порапак, полисорб и др.). Исходя из ьтого, в настоящей работе в качестве сорбента использовали полихром-1 с апиезоном-L. Выбор данного сорбента обусловливался также достаточно высокой удерживающей способностью апие-зона-L по отношению к нитрозаминам, его высокой термостабильностью и доступностью применяемых материалов.
Важным преимуществом газовой хроматографии по сравнению с другими методами анализа является возможность использования для регистрации малых количеств НА высокочувствительных ионизационных детекторов. При определении НА наиболее широко применяется пламенно-ионизационный детектор — ПИД (Ю. М. Канн и соавт.; Foreman и соавт.), хотя и его чувствительность к НА значительно ниже, чем к углеводородам из-за наличия группы N—N—0. Более чувствительными к НА являются термоионный детектор (В. В. Бражников) и кондуктометрический детектор Коулсо-на (В. Г. Березкин; В. С. Татаринский).
