ТОКСИЧНОСТЬ СМЕСИ ПРОДУКТОВ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИИ ГОРЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

На логарифмической сетке эта зависимость была аппроксимирована в виде прямых с различными углами наклона в зависимости от биологических показателей для СПП — 14°, активности щелочной фосфатазы — 15° и, наконец, активности холинэстеразы — 19°.

В соответствии с классификацией кумулятивной способности веществ по параметрам кривых «чистого» времени (М. А. Пинигин, 1976) У205 можно отнести к веществам. обладающим выраженной кумуляцией.

Таким образом, ннтермнттирующее воздействие У205 сопровождается ослаблением токсического эффекта.

С учетом настоящих исследований были обоснованы ^дифференцированных ПДК У205 в атмосфере.

Выводы. 1. Зависимость времени снижения СПП, увеличения активности холинэстеразы цельной крови и щелочной фосфатазы сыворотки крови от уровня концентраций У205 в воздухе может быть представлена в виде гипербол, которые аппроксимируются на логарифмической сетке прямыми, что подтверждает общебиологическую зависимость концентрация — время и для аэрозолей тяжелых металлов.

2. Прерывистое и интермиттирующее действие УгОэ по сравнению с непрерывным ведет к ослаблению токсического эффекта в связи с уменьшением кумулятивных способностей вещества по мере увеличения длительности перерывов между повторными ингаляциями.

3. Изменение степени выраженности вредного влияния V2Os при интермнттирующем поступлении в организм обусловливает необходимость учета характера вариабельности ее концентраций при санитарном контроле за загрязнением атмосферного воздуха.

Литература. Кузьмичева М. Н. — Гиг. и сан., 1966,

№ 2, с. 53-54. Пазынич В. М. — Там же, № 7, с. 8—11. Пинигин М. А. — В кн.: Фармакология. Химиотерапевти-ческие средства. Токсикология. Проблемы токсикологии. М„ 1974, т. 6, с. 83—120. Пинигин М. А. — Сборник трудов НИИ санитарии и гигиены им. Г. М. Натадзе, 1976, т. 12, с. 17—20. Пинигин М. А. Биологическая эквивалентность в решении методических задач гигиенического регламентирования атмосферных загрязнений. Автореф. дис. докт. М., 1977.

Соколов С. М. — В кн.: Охрана окружающей среды.

Минск, 1982, в. 1, с. 64—68. Толоконцев Н. А. — Гиг. и сан., 1960, № 2, с. 29—34. Duce R. A.. Hoffman С. L — Atmos. Environm., 1976,

v. 10, p. 989-996. Rose E. R. Geology of Vanadium and Vanadioferaus Occurences of Canada. Ottawa, 1973, p. 98—111.

Поступила 09.03.83

УДК 614.841.I3:678.67S

В. В. Кустов, М. Ф. Обухова, К. П. Бугарь

ТОКСИЧНОСТЬ СМЕСИ ПРОДУКТОВ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ГОРЕНИЯ

НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва

В связи с широким использованием в строительстве и быту синтетических полимерных материалов проявляется повышенный интерес к токсичности и опасности продук-u тов их горения. Это объясняется прежде всего тем, что ■ синтетические материалы в случае их возгорания выделяют в воздух смесь различных химических соединений, опасных для жизни людей даже при кратковременном воздействии.

Сведения о влиянии количества кислорода, поступающего в зону горения (условия аэрации) азотсодержащих полимеров, на содержание в смеси высокотокенчных цианистого водорода (HCN), СО и других соединений, совместное действие которых на организм определяет ее токсичность, ограничены (В. М. Булыгин и соавт.; Morika-wa).

Дальнейшему изучению этого вопроса на примере стеклотекстолита, изготовленного на основе полиамидной смолы, модифицированной полидиметил- (■у-аминопропилэто-ксн)фенилсилазаном, посвящено настоящее исследование.

Навеску (1 ±0,0001 г) размельченного стеклотекстолита, помещенную в лодочку из кварцевого стекла, сжигали при 850 °С в кварцевой трубке печи сопротивления типа СУОЛ-0,44/12,5 при пропускании воздуха через зону горения материала со скоростью 0,5, 1 и 2 л/мин. Продукты горения подавали в затравочную камеру вместимостью 5 л, где в течение 5 мин экспонировали белых мышей-самцов массой 20—22 г.

Для оценки токсичности изученных смесей регистрировали гибель животных во время затравки и в последующие Ь 3 дня после ее окончания. У выживших и погибших мы-шей по методу Т. Н. Гладышевской и соавт. определяли содержание карбокенгёмоглобина . (СОНЬ) в крови. Содержание аэрозоля (дым, сажа) в смеси продуктов горения устанавливали весовым методом после улавливания его на фильтры АФА-10. Отбор проб воздуха на содержание окиси углерода и углекислого газа проводили в газовые пипетки емкостью 0,1—0,5 л обменным способом. Концентрацию СО устанавливали хроматографически на га-

зовом хроматографе с гелиевым ионизационным детектором на колонке длиной 6 м (с внутренним диаметром 3 мм), наполненной молекулярными ситами 5А, в изотермическом режиме при температуре 100 °С в отдельных пробах — колориметрически по методу В. Д. Яблочкина. Газ-носитель — гелий особой чистоты. Количество СОз определяли титриметрически (М. С. Быховская и соавт.). Содержание находили с помощью метода, основан-

ного на реакции образования пикроциаминовой кислоты (Е. М. Иофинова-Гольдфейн и С. С. Гурвиц). Концентрацию аммиака, алифатических аминов, формальдегида, окислов азота (N03) устанавливали общепринятыми методами (В. В. Кустов и соавт.; Ю. М. Гладчикова и Н. И. Шумарина; Н. Н. Басаргин и Е. Л. Чернова). Содержание ацетальдегида, метанола, этанола, этилацетата, метана, бензола, бутанола-2 определяли на газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором на колонке длиной 6 м, заполненной хромосорбом W-AWDMCS с 10 % полиэтиленгликоля 20М, с программированием температуры, газ-носитель — гелий особой чистоты.

Результаты исследования представлены в таблице, из которой следует, что при горении стеклотекстолита образуется сложная газоаэрозольная смесь, содержащая в своем составе аэрозоль (сажа, дым), а также летучие продукты термоокислительного разложения материала. Однако при различной скорости поступления воздуха в зону горения содержание составляющих компонентов в смесях было неодинаковым. Так, в пробах воздуха, отбиравшихся в течение 5 мин, содержание НСЫ было наиболее высоким (5,34±0,95 мг/л), когда в зону горения стеклотекстолита воздух поступал со скоростью 0,5 л/мин. При увеличении скорости пропускания воздуха до 1 л/мин средняя концентрация НСЫ в составе продуктов горения понижалась до 3,25±0,69 мг/л, а при 2 л/мин — до 0,122± ±0,02 мг/л.

Различной была и динамика выделения НСЫ по мере сгорания материала. При пропускании воздуха через зону горения со скоростью 0,5 л/мин наиболее высокая кон-

ю — — — о

ООО

+1 +1 +1

S-* «о •»о о о* о

о о Й - » s; ОО Î +1 +1 й

1С СО ОО ООО

оо'о +1 +1 41

00 о

— (N — ООО

СО — ~ 888 ООО +1 +1 +1 пом

О —О ОО

см

8 ОО оо'о

+1 il II

1ЛМЮ

— — о о о о"

ООО il +1 +1

ю см СО СМ СЧ

in со-о

IOOO о"~ СМ

3

з:

i «

8. С5

2g 2 £ о £

ООО

+1 II

00 — о

ОСО —

о-о.°.

ОО

Е £

а s

ч о

о

« 5

а*

С S

о я ëè

(О — —

к

ао Ы f со —

il

со

а

с ь

о

I

ем

S

о il

о il

Ю --Г

8 о о

ю о о —

il

ем

см о

«О см

о о о

il il il

ю M" ю

о

—' mS ©

н

V >. а

Б

>> m

В с.

6

N S (O

il CM во il il g

•ЧГ 04 g О CM

CM <N О T о

О О О

il il il

О 8

со ОО

CM о

оо t» ю 8 8 8 ООО

il il il m — ем со тг — ООО ООО

оо — 2 о -

О il

00 о

о о

X

s 3 <о

X

я

s

H

5

а

s

5

g

к <0

1 у: о

m

0> s s

V

ж в

о.

с

центрация HCN зарегистрирована в пробах, взятых на 2-й и 3-й минутах от начала горения стеклотекстолита, а при аэрации со скоростью I л/мин — в 1-ю минуту опыта. В смесях, образующихся при подаче воздуха со скоростью 2 л/мин, содержание НСЫ составляло в среднем 0,122±0,02 мг/л и не зависело от времени горения стеклотекстолита.

Полученные данные противоречат результатам опытов В. М. Булыгина и соавт., обнаруживших при сгорании пенополиуретанов в токе воздуха более высокое содержание ИСК, чем при их разложении без доступа кислорода.

Скорость поступления воздуха в зону горения стекло-'л текстолита оказала определенное влияние также на со-" держание СО в составе смесей, которая, по мнснню ряда авторов (А. И. Эйтингон и Л. Т. Поддубная; М. А. Эрян и Л. Т. Поддубная; 21еи и соавт.), наряду с НСЫ в основном формирует их токсический эффект. При пропускании воздуха в зону горения стеклотекстолита со скоростью 0,5 и 1 л/мин средняя концентрация СО в пробах, отбиравшихся в течение 5 мин, была практически одинаковой (2,37±0,28 и 1,89±0,02 мг/л соответственно); при подаче воздуха со скоростью 2 л/мин ее количество в составе продуктов горения снижалось до 0,6±0,04 мг/л.

Исследование динамики выделения СО показало, что при всех испытанных условиях сжигания стеклотекстолита наибольшие ее концентрации обнаруживались на 1-й минуте эксперимента (особенно при поступлении воздуха в зону горения со скоростью 0,5 л/мин), а затем линейно снижались (см. рисунок).

Среднее количество первичных аминов, N02, С02, карбонильных соединений (формальдегид, ацетальдегид, кето-ны) в смесях, образующихся при пропускании воздуха в зону горения материала со скоростью 0,5 и 1 л/мин, было практически одинаковым. При подаче воздуха в зону горения со скоростью 2 л/мин содержание перечисленных химических соединений в составе продуктов горения стеклотекстолита существенно уменьшилось.

Указанные различия в количественной характеристике изученных смесей обусловили их различный биологический эффект. Если смеси, выделявшиеся при поступлении воздуха в зону горения навески стеклотекстолита со скоростью 0,5 л/мин, вызывали при 5-минутном воздействии гибель 50 % подопытных мышей, то продукты горения, образовавшиеся при подаче воздуха с большей скоростью (1 и 2 л/мин), не приводили к гибели животных.

Влияние различной скорости подачи воздуха в зону горения стеклотекстолита на содержание в смесях СО. По оси абсцисс — время отбора воздуха (в ыин): по оси ординат — концентрация СО (» мг/л); 1, 2. 3 — при пропускании воздуха со скоростью 0,5, I и 2 л/мин соответственно.

Средний уровень СОНЬ у животных, перенесших затравку 1-ми смесями, составлял 48,7±1,6%, 2-ми — 32,3±1,1 % и 3-ми — 19,2±1,1 %.

Выше отмечалось, что смеси, полученные при аэрации зоны горения со скоростью 0,5 и 1 л/мин, существенно различались только по содержанию в их составе СО и HCN. Поэтому можно полагать, что обнаруженные различия в суммарном биологическом эффекте названных смесей обусловлены в основном абсолютным содержанием СО и HCN и их соотношением в составе смесей, а также особенности комбинированного действия этих ядов с другими продуктами горения стеклотекстолита. Действительно, 1-е смеси, обладавшие более выраженной, чем 2-е смеси, токсичностью, содержали в своем составе большие по абсолютной величине концентрации СО и HCN при относительно большем преобладании количества последнего над средним количеством СО (HCN/CO для 1-й смеси составляло 2,2, для 2-й — 1,7). Сказанное позволяет заключить, что в данном случае HCN усиливал токсическое действие СО. Это заключение подтверждается также тем, что 50 % гибель белых мышей, перенесших затравку 1-й смесью, наступала при сравнительно невысоком содержании в крови СОНЬ (48,7±1,6%), тогда как, по данным Л. А. Тиунова и В. В. Кустова, изолированное 5-минутное воздействие СО в концентрации, несколько большей (~3,4—3,5 мг/л), чем в 1-й смеси, не вызывало гибели мышей при содержании в их крови 58—60 % СОНЬ.

Следует, однако, подчеркнуть, что HCN не всегда усиливает токсический эффект СО при их совместном присутствии в продуктах горения азотсодержащих полимеров. По данным настоящего исследования этот эффект сохраняется только тогда, когда соотношение концентраций СО и HCN в смесях оказывается > 2.

Выводы. 1. При уменьшении скорости поступления воздуха в зону горения стеклотекстолита на полиамидной

основе с 0,5 до 2 л/мин содержание HCN и СО в составе продуктов его горения увеличивается.

2. Наибольшей токсичностью обладают смеси, образующиеся при сжигании стеклотекстолита при поступлении воздуха в зону его горения со скоростью 0,5 л/мин.

3. HCN усиливает токсическое действие СО в составе продуктов горения стеклотекстолита, когда его концентрация превышает содержание СО в 2 раза и более.

Литература. Басаргин H. Н„ Чернова Е. Л, —Ж- ана-

лит. химии, 1968, т. 23, № 1, с. 102—108. Булыгин В. Ai., Булыгина В. А., Карнишин А. А. — Пластмассы, 1973, № 8, с. 49—52. Быховская М. С., Гинзбург С. Л.. Хализова О. Д. Методы определения вредных веществ в воздухе. М., 1966. Гладчикова Ю. М., Ш у марина Н. И. — Гиг. и сан., 1958,

№ 4, с. 83—84. Гладышевская Т. П.. Доценко И. И.. Тиунов Л. А. и др. —

Лаб. дело, 1978, № 8, с. 495—498. Иофинова-Гольдфсйн Е. М., Гурвиц С. С. — Ж. общ. химии, 1935, т. 5, № 1, с. 34—38. Кустов В. В.. Обухова М. Ф„ Остапенко О. Ф. Токсикология синтетических смазочных материалов. М., 1977. Тиунов Л. А., Кустов В. В. Токсикология окиси углерода.

2-е изд. М„ 1980. Эйтингон А. И., Поддубная Л. Т. — В кн.: Авиакосмическая медицина. Москва — Калуга, 1975, т. 1, с. 49— 52.

Эрян М. А., Поддубная Л. Т. — Гиг. и сан., 1982, № 5,

с 55_5g

Яблочкин В. Д. — Там же, 1966, № 1, с. 59—62. Lieu Р. ].. Magill J. H.. Alarie V. С. — J. Combust Toxicol., 1980, v. 7, p. 143—156. Morikawa T. — Ibid., 1978, v. 5, p. 315—330.

Потупила 23.12.83

УДК «13.167-07 + 612.0И.424

Ю. Д. Думанский, Н. Г. Никитина, Д. С. Иванов, С. В. Биткин

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ РЕАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ФАКТОРА

Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева

В настоящем сообщении будет рассмотрена «реальная нагрузка», обусловленная электромагнитными полями различной частоты и разной длительности воздействия.

В гигиене при оценке электромагнитного поля показателем служит величина электрической и магнитной составляющей поля или плотность потока энергии, измеряемые в единицах Международной системы единиц (СИ). Критерием служит предельно допустимый уровень (ПДУ), так как именно по этой величине устанавливается, удовлетворяет или нет требованиям гигиены электромагнитная обстановка.

В связи с этим, выбирая показатели реальной нагрузки, необходимо удовлетворить определенным требованиям, к которым, прежде всего, относятся: ясность и однозначность физического смысла; чувствительность по отношению к параметрам и характеристикам, которые он связывает; представительность, т. е. они должны отвечать требованиям задачи; простота при определении или расчете.

Казалось бы, реальная нагрузка должна измеряться энергией поля, воздействующего на человека. Например, человек в условиях населенных мест облучается электромагнитной энергией, излучаемой обзорным радиолокатором гражданской авиации, работающим в диапазоне 10 см волн, и радиолокатором метеорологической службы, работающим в диапазоне 3 см волн, которые соответственно создают в данном месте уровень 12 и 40 мкВт/см1. Обзорный радиолокатор работает круглосуточно, а метеорологический — 12 ч в сутки. Тогда энергия облучения соответственно будет равна 12 мкВт/см*-24 ч .= 288

мкВт/смг и 40 мкВт/см5-12 ч = 480 мкВт/см», или в сумме 768 мкВт/см2. Известно, что ПДУ для этих условий при Х= 10 см составляет П{,° = 15 мкВт/см', а при X = 3 см — Пд3> = 60 мкВт/см'. С учетом времени облучения в сумме получим 15 мкВт/смг-24 ч + + 60 мкВт/см* 12 ч = 1080 мкВт/смг. Суммарное значение энергии облучения, рассчитанное исходя из ПДУ, превосходит соответствующую величину, полученную по реальным замерам. Однако вывод о допустимом уровне поля в данной точке делать рано. В самом деле, найдем сумму отношений:

П«1") ПС) 12 40 _

П{,,0> + П<3» = 15 60 - М6>1-

Отсюда видно, что если исходить из аддитивного действия этих излучений, электромагнитная обстановка в данном месте неблагополучна. Следовательно, сравнение измеренных значений энергии правильной оценки электромагнитной обстановки не дает. Последнее обусловлено тем, что ПДУ является функцией частоты электромагнитного поля и длительности облучения. Это требует оценку реальной нагрузки проводить на каждой частоте н для каждой длительности облучения, в итоге дифференцированного по частоте и времени нормирования. Для учета отмеченных особенностей составим отношение н назовем его