CC BY
6
Краткие сообщения
УДК 811.777:[574.64:547.313.3
В. И. Антонова. Е. А. Зоммер, А. Д. Кузнецова. Н. А. Петрова
токсикология окиси ПРОПИЛЕНА И РЕГЛАМЕНТИРОВАНИЕ ЕЕ ДЛЯ ВОДЫ ВОДОЕМОВ
Окись пропилена (ОП) относится к группе органических окисей и представляет собой бесцветную высоколе-тучую жидкость с эфнрно-спнртовым запахом. Молекулярная масса 58,08, температура кипения 33,9 °С, растворимость в воде 40,5 вес. %. ОП вступает в реакцию алки-лирования со всеми органическими соединениями, содержащими подвижной атом водорода (У. Росс). Используется как растворитель углеводородов, смол и масел, п инсектицидных аэрозолях, электронной микроскопии и других областях. При получении ОП производственный сток наряду с другими компонентами содержит 200 мг/л ОП. Разбавленный в 50 раз промышленный сток токсичен для сапрофитной микрофлоры, при разведении в 100 раз рост сапрофитов стимулируется, жгутиковые и инфузории появляются в те же сроки, что и в контроле, биохимическое потребление кислорода (ВПК) завершается к 10-м суткам и составляет 60 % от его химического потребления (Н. С. Горбань и А. В. Нечаева; А. А. Пан-ченко и Н. III. Фукс). Однако действие ОП в этой концентрации в токсикологическом эксперименте не изучено, что не позволяет оценить степень возможной ее опасности для человека в случае попадания в воду водоемов сани-тарно-бытового назначения. Не установлена ПДК для ОП в воде водоемов. По ПДК для воздуха рабочей зоны (1 мг/ма) ОП является высокоопасным веществом (ГОСТ 12.1.007-76). Кроме того, нет сведений о возможном влиянии ОП при энтсральиом введении на мужские и женские гонады и их репродуктивную функцию. Полученный нами экспериментальный материал позволяет рекомендовать ПДК для ОП в воде водоемов с учетом ее гонадотокси-чсского действия и влияния на потомство.
Нами установлено, что в присутствии ОП вода приобретает кисловато-вяжущий привкус и эфирно-спиртовой запах, усиливающийся прн нагревании. Пороговые концентрации по этим показателям соответствуют 11,3± 0,33 мг/л (запах) и 0,43±0,02 мг/л (привкус). В концентрациях 1, 5 и 10 мг/л ОП повышает процессы ВПК. За пороговую принята концентрация 1 мг/л как превышающая интенсивность ВПК на 15 % с завершением I фазы минерализации к 10—14-м суткам. За указанный срок на полное окисление 1 мг ОП расходовалось 0,4 мг кислорода воды. Биохимическое окисление составляло 14 % от расчетного и экспериментального химического потребления кислорода (2,2 мг). Константа скорости окисления 1 мг ОП равна 0,19. Торможение роста сапрофитной микро-
Таблица 1
Параметры острой энтеральной токсичности ОП
Вид н пол животных 1Л>„ Доза, мг/кг ьо,. ьэ,, Коэффициент вариабельность
Крысы-самцы и
самки (поровну) 365 520 (450-1-540) 675 1,30
Крысы-самки 370 540 (483+ 597) 710 1,38
Мыши-самцы 520 630 (5754-685) 740 1,19
Морские свинки-
самцы 560 660 (606-! 714) 760 1,17
флоры в воде наблюдалось от 0,1, 1,0 и 10,0 мг/л ОП, из которых 0,1 мг/л рассматривается в качестве порога (задержка роста микробов на 2 сут).
ОП химически устойчива в воде. Снижение концентраций ее п воде открытых водоемов было обусловлено в основном ее летучестью (70—80%), а также частичным гидролизом до пропиленгликоля (около 10%) и биохимическим окислением.
По параметрам острой эитералыюй токсичности (табл. 1) ОП относится к классу умеренно опасных веществ.
Острая энтерлльная интоксикация характеризовалась симптомами местнораздражающего действия (кратковременное возбуждение) и выраженного резорбтнвного эффекта (угнетение, нарушение гемодинамики, функции печени, почек, желудка и селезенки). В периферической крови вдвое возрастало содержание гистамина, что сопровождалось сгущением кропи, нарушением проницаемости сосудов и уменьшением объема циркулирующей крови. В сыворотке крови активность аланиновой и аспарагино-вой трансамнназ увеличивалась в 2'/з раза. В желудке тормозилась активиость СДГ на 67 %, а в тонком кишечнике нарушались гидролиз и усвоение углеводов и белков, что приводило к снижению содержания гликогена в печени, а в отдельных участках — к полному его исчезновению. В сыворотке крови снижалось количество хлоридов на 28%, общего белка на 27 % и утГЛ°булннов на' 48 %, а уровень альбуминов, наоборот, возрастал на 31 %. Суточный днурез резко снижался (на 80%) вследствие развившегося гломерулонефрита. В селезенке в красной и белой пульпе было мало зрелых форм лимфоцитов (цитостатический эффект ОП), большая часть их ядер распадалась на отдельные глыбки и активно фагоцитировалась ретикулярными клетками. В желудке сдав-ление сосудов отечной жидкостью приводило к ишемии слизистой оболочки и циркуляторным расстройствам (кровоизлияния, поверхностные эрозии эпителия, некротические процессы в клетках). В печени отмечались нарушения кровообращения, кровоизлияния, жировая дистрофия, отек гепатоцитов. Животные погибали в основном в 1-е сутки.
Внутрижелудочное введение крысам ОП в течение 45 дней из расчета 104 и 26 мг/кг ('/в и '/го ЬО50) вызвало значительные изменения в организме, касающиеся периферической кровн, нервной системы, печени, почек и селезенки. В кровн обнаружена ОП в количестве 0,63 мкг (•/б ЬЭи) и 0,13 мкг С/м ЬОм) на 1 г ткани и продукт ее метаболизма формальдегид — 0,137 и 0,240 мг % соответственно дозам против 0,067 мг% у контрольных животных. Как известно, формальдегид при содержании определенных концентраций в крови оказывает цитостатическое действие (И. В. Саноцкий и соавт.) и дает эмбриотокси-чсскнй эффект (Г. А. Шевелева; Л. С. Сальникова и* соавт.). Увеличение количества формальдегида в крови при отравлениях ОП послужило основанием для исследования состояния функции гонад и развития потомства в условиях введения вещества в желудок прн острой к хронической затравке. Введение ОП однократно в максимально переносимой дозе 260 мг/кг ('/: 1~П5о) крысам-самкам, предварительно отобранным и опыт по правильному эстралышму циклу и разделенным по фазам цикла на 4 группы (по 10 животных в каждой группе), вызва-
* • Т а б л и и а 2
Показатели состояния генеративной функции крыс-самцов, перенесших острую интоксикацию ОП
Сроки спаривания самцов с интактными самками (недели после отравления)
Показатель Контроль
2 Э 4 5 6
Число самцов, давших потомство 10(100) 7(70) 6(60) 5* (50) 3* (30) 6(60)
Число желтых тел на 1 самку 12,6+0,80 14,3±0,48 14,0+0,96 12,0 ±0,76 12,0±0,93 12,6±0,96
Число погибших яйцеклеток до импланта-
ции на 1 самку 0,6+0,19 3,5+0,32* 1,0+0,38 1,6+0,76 0 3,1 ±0,96*
Число погибших зародышей после имплантации на 1 самку 0,6+0,19 0,67+0,32 0,7+0,19 1,0±0,38 2,0+1,56(16,6) 2,4±0,80*
Общая эмбриональная смертность на I самку 1,2+0.38(10) 4,17±1,20* (29,1) 1,7+0,32 (12,1) 2,6+0,71 (21,6) 2,0+1,56 5,5±0,48* (43,6)
Число плодов на 1 самку 11,4+0.80 10,2+0,16 12,3±0,76 9,4+0.76 10.0+2,80 7,1 ±0,19*
Масса 21-дневного эмбриона, г Г 3,7+0,01 с 3,9+0,0! 3,5+0,01 3,6±0,02 3,4+0,01 3,5±0,04
^ 1 • Продолжение
Сроки спаривания самцов с интактными самками (недели после отравления) Суммарные данные Биологический
Показатель самках
7 8 9 10
Число самцов, давших потомство 4 (40) 5(50) 5(50) 6(60) 47 (52,2)* (100)
Число желтых тел на 1 самку 14,5+1,60 13,4+0,96 14,2±1,15 12,1+0,48 13,21 ±0,08 10,9±0,26
Число погибших яйцеклеток до импланта-
ции на I самку 2,0+0,71 2,2±1,3 0,6+0,19 3,0+0,90* 1,91 ±0,02* 0,32 ±0,06
Число погибших зародышей после имплантации на 1 самку 1,25+0,71 1,8+0,57 0,6+0,19 0,8±0,48 1,30+0,12* 0,58±0,06
Общая эмбриональная смертность на 1 самку 3,25+0,70* (22,4) 4,0+1,10* (29,8) 1,2+0,19(8,4) 3,8±1,2* (33,4) 3,21+0,40* (24,3) 0,9±0,06 (8,5)
Число плодов на 1 самку 11,3+0.23 9,4+0,96 13,0+1,10 8,3±1,6 10,0+0,98 10,0±0,26
Масса 21-дневного эмбриона, г 4,0+0,03 3,7+0,01 3,7+0,03 4,0+0,03 3,35±0,03 3,9±0,13
Примечание. На кажд ый срок обследовано 10 самцов; звездочка — различия достоверны (Р<0,05—0,01); в скобках указаны проценты.
Таблица 3
Некоторые показатели состояния безусловнорефлекюриой деятельности крыс второго поколения
Обследованные крысы Число стимулов •/. заторможенных особен. не реагирующих на 1 5 стимулов
Самцы:
подопытной группы 11,4 (10,2—12,6)* 57
контрольной » 8,2 (6,9—9,5) 30
Самки:
подопытной группы 11,5(10.2—12,8)* 59
контрольной » • 5,9(3.6—8,2) 14
* Различия достоверны (Р<0,05).
ло нарушение функции яичников. Так, поступление ОП в период диэструс сопровождалось удлинением этой стадии в 2,8 раза. При обследовании самок через 1 мес выявлена несколько затянувшаяся фаза подготовки, а через 2 мес отклонений от контроля уже не было. Прн отравлении у животных, находящихся в стадии предтечки, наступало сокращение этой стадии и преждевременное появление эструса нормальной продолжительности. Через I и 2 мес различий с фоном не установлено. Максимальные нарушения возникли при введении ОП в период эструса, что проявилось в резком сокращении этой фазы цикла и значительном увеличении периода покоя. Воздействие ОП на мстаэструс было выражено лишь несколько затянувшимся периодом покоя (Р>0,05) в ближайшее время после интоксикации.
При острой интоксикации ОП (LDjo) у крыс-самцов несколько сокращалась длительность движения сперматозоидов— 141 мин (102—180 мни) против 196 мин (155— 287 мин) в контроле.
Проверка способности самцов и самок к воспроизведению потомства после острой интоксикации показала наибольшую поражаемость гонад самцов. Так, прн спаривании их после острога отравления ОП (LDjo) на 2,3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и 10-й неделях с интактными самками (отобранными в фазе готовности к спариванию) половина из них не дали потомства (табл. 2). Особенно в этом плане выделялась группа 5-й недели; из 10 самцов только у Я появилось потомство. Согласно циклу развития сперматозоидов у крыс, как свидетельствуют наши данные, ОП поражаются сперматоцнты 1 порядка. Прн вскрытии крыс-самок па 21-й день беременности (см. табл. 2) наибольшая предымплантац'-онная гибель яйцеклеток выявлена на 2, 6 и 10-й неделях, а постимплантационная смертность эмбрионов — на 6-й неделе после отравления самцов ОП. По общей эмбриональной смертности достоверные различия с контрольной группой и биологическим контролем (на 247 крысах-самках в разное время года) установлены у интактных крыс-самок, если их спаривали с подопытными самцами на 2, 6, 7, 8 и 10-й неделях от момента введения ОП.
Полученное потомство первого поколения от крыс-сам-цов, перенесших острую интоксикацию, обследовано по ряду тестов общего развития и состояния их генеративной функции. Установлено снижение плодовитости на 23 % (по числу плодов в помете), отставание (на 10 %) потомков второго поколения в росте от контрольных сверстников п замедление у них скорости реакции избегания на электростимуляцию (табл. 3).
В отличие от самцсв генеративная функция крыс-са-мок, перенесших острую интоксикацию ОП (LD5o), не нарушалась. Все самки забеременели, пред- и постимплантационная гибель зародышей, их количество и масса соответствовали показателям соответствующей контрольной группы. Введение ОП крысам ежедневно с 1-го по 21-й
день беременности ('/б и '/го ЬОи), а также однократно (доза '/г 1Л)5о) в отдельные дни (1, 2, 3, 4. 5, 6, 7, 8. 9, 10, II н 14-й) беременности (по 12 беременных самок па каждый срок) вызвало увеличение смертности эмбрионов (19% против 9,60% в контроле) и уменьшение массы тела на 10 % (Р<0,05) при действии ОП на 4-й и 5-й дни беременности соответственно. В остальные сроки воздействия ОП изменений не найдено.
В 6-месячном хроническом опыте на 210 белых крысах обоего пола изучено влияние 4 доз ОП: 0,52, 0,052, 0,0052 и 0,00052 мг/кг, соответствующих при суточном водопотреблении концентрациям 10, 1,0, 0,1 и 0,01 мг/л. Показатели определяли через 1, 3 и 6 мес воздействия ОП. Хроническое внедрение ОП вызвало у животных изменение многих параметров, зависящих от вводимой дозы вещества. У животных, получавших ОП в дозе 0,52 мг/кг, в периферической кровн обнаружено ослабление резистентности эритроцитов (увеличение скорости и процента гемолиза), небольшое уменьшение (на 5%) количества лимфоцитов (Р<0,05) н фазные изменения содержания хлоридов (через 3 мес увеличение на 82 %, через 6 мес снижение на 30%). В сыворотке крови уровень альбуминов снизился на 21 %, а из глобулиновых фракций возросло на 22 % количество Р-глобулннов. Из изученных ферментов желудочно-кишечного тракта (цнтохромоксидаза, СДГ, ин-вертаза, монобутирнназа, дипептндаза) изменялась только одна дипептндаза в сторону повышения активности на 20 %. При введении гексснала латентный период сна сократился на 33 %. В сыворотке кровн активность щелочной фосфатазы уменьшилась на 44 %, а активность катала-зы в печеночных клетках увеличилась, на 16%. Количество гликогена, активность моноаминоксидазы в печени, прочность связей липопротендпого комплекса во все сроки обследования соответствовали контролю. Изменение функции почек характеризовалось развитием полнурии (увеличение суточного диуреза в 2 раза) без изменений активности СДГ и цнтохромокендазы в органе и содержания белка в моче. Со стороны эстралыюго цикла у крыс-самок нарушений не было, а у самцов двигательная активность сперматозоидов во времени сократилась на 34 %. Функцня воспроизведения потомства при спаривании животных внутри группы не нарушалась (число рожавших еамок, их плодовитость, масса плодов соответствовали контролю). Двухмесячные крысята по скорости оборонительной резкции при раздражении электрическим током не отличались от контрольных, однако в 4-месячном возрасте у них установлено ослабление детоксицнрующей способности печени но длительности гсксеналового наркоза (17,8 мин против 8 мин в контроле) и проценту заснувших особей (100 в подопытной группе против 50 в контроле). Прн хроническом введении ОП в дозе 0,052 мг/кг характер изменений имел ту же направленность, однако отсутствовали сдвиги активности щелочной фосфатазы и сыворотке кровн, каталазы в печени и двигательной активности сперматозоидов. Потомство не отличалось от контрольных сверстников. Патоморфологичсскнх изменений не найдено. Минимально действующей дозой ОП прн хроническом воздействии оказалась 0,0052 мг/кг, введение ее сопровождалось достоверным увеличением нейтрофнлов (на 23%) и хлоридов (на 67 %) в периферической крови, левым сдвигом кислотной эрнтрограммы, уменьшением в сыворотке крови количества альбуминов (на 17%) прн увеличении уровня р-глобулиновой фракции (на 15%).
Хроническое введение ОП из расчета 0,00052 мг/кг не оказало токсического действия на организм животных.
Таким образом, ОП в концентрациях 1 и 0,1 мг/л, близких к таковым после разведения промышленного стока в 100 раз и более, при хроническом поступлении в организм с питьевой водой вызывает у животных изменение ряда показателей. Недействующей концентрацией ОП в хроническом токсикологическом эксперименте оказалась 0,01 мг/л, которая и рекомендовала в качестве ПДК для воды водоемов по токсикологическому признаку предностн, поскольку пороговые концентрации по органо-лептическому (0,43 мг/л) н общесанитарному (0,1 мг/л)
показателям больше в 40 и 10 раз. Влияние ОП на гонады и потомство проявляется лишь в случае хронического воздействия 1000 ПДК.
Для контроля за загрязнением водоемов ОП нами разработан метод индикации (при пределе обнаружения ОП 0,01 мг/л), основанный на предварительной отгонке вещества в присутствии окиси алюминия, окислении пер-нодатом калия в серной кислоте до формальдегида н фотоколомстрнрованнн последнего с хромотроповой кислотой.
Литература. Горбань N. С., Нечаева А. В.— В кн.: Теория и практика биологического самоочищения загрязненных вод. М., 1972, с. 136—139.
Панченко А. А., Фцкс N. 111.— Водоснабжение и сантехника. 1970, № 9, с. П.
Росс У. Биологические алкилнруюшие вещества. М., 1964.
Сальникова Л. С., Шевелева Г. А., Фоменко В. II. — В кн.: Вопросы гигиенического нормирования при изучении отдаленных последствий воздействия промышленных веществ. М„ 1972, с. 89—97.
Саноцкий И. В., Авхименко И. М., Тимофиевская Л. А. и др. — В кн.: Вопросы гигиены и токсикологии пестицидов. М„ 1970, с. 55—58.
Шевелева Г. А. — В кн.: Токсикология и гигиена продуктов нефтехимии н нефтехимических производств. Ярославль, 1968, с. 130-132.
Поступила 18.11.30
УДК 613.644:622.34
В. М. Шевцова, Л. М. Харитонюк, О. Н. Беднарик УСЛОВИЯ ТРУДА ПРИ ВЫПУСКЕ И ДОСТАВКЕ РУДЫ ВИБРОУСТАНОВКАМИ
НИИ гигиены труда и профзаболеваний, Кривой Рог
Внедрение новых высокопроизводительных систем разработки. таких как отбойка вертикальных слоев руды восходящими глубокими скважинами, камерным или блоковым принудительным обрушением, предусматривает применение поточной технологии выдачи руды. Однако применение скреперных лебедок и секторных люков сдерживало совершенствование этих систем разработки и не позволяло повысить производительность труда, и связи с чем возникла необходимость в создании новых механизмов для выпуска и доставки руды — вибропитатслсй и внбролюков.
Одними из первых вибродоставочпых машин разработаны установка ВДГ1У-4ТМ (Н. А. Чннакал и соавт.) и внбролюк ВПР-4М. В настоящее время созданы более совершенные тины вибропнтателей н внбролюков: ПВУ, ПВРА, ВВДР-5, ШИЛ, АВО-2, ЛВР-2А и др. (И. И. Каварма и соавт.; В. В. Гущин и соавт.; Г. М. Бабаянц и соавт.; Н. Т. Козырев и соавт.; Л. С. Гендельман и соавт.). Применение этих машин позволило увеличить производительность труда, снизить опасность травматизма (П. К. Саворский; Д. Я. Тимошки и К. Г. Солодов). Так. использование внброустановок на шахтах объединения «Кривбассруда» позволило увеличить производительность труда рабочего по сравнению со скреперной доставкой более чем » 2 раза (П. Е. Константинов).
Важным преимуществом применения внброустановок в гигиеническом отношении является существенное снижение тяжести труда по сравнению со скреперной доставкой, так как управление процессом выпуска руды осуществляется дистанционно. Пульт управления устанавливается на свежей вентиляционной струе, что способствует улучшению состояния воздушной среды в зоне работы оператора. Вместе с тем при работе внброустановок не устранены такие вредные производственные факторы, как пыль и шум.
Нами проведено изучение уровней этих факторов при работе вибропитателей ПВУ. ВВДР-5, ПВРА, ВДПУ-4ТМ и вибролюков 1АШЛ, ВПР-4М на шахтах Кривбасса в условиях сравнительных испытаний, а также при испытаниях на стадиях разработки. Пробы воздуха отбирали аспирацион-ным методом на фильтры АФА-ВП-10 у пульта управления, на исходящей струе (в 4—5 м от оси виброустановкн по ходу вентиляционной струи) и на входящей струе. Шум.измеряли с помощью аппаратуры фирмы «Брюль и Къер» при выполнении основной технологической операции. Эквивалентный уровень звука определяли по ГОСТУ 20455—75.
Конструкцией всех вибромашин стационарные средства пылеподавлення не предусмотрены. Для борьбы с пылью при эксплуатации машин монтируются оросительные системы, состоящие из 2—3 гидрофорсунок. Управление ими осуществляется вручную.
При сравнительных испытаниях вибродоставочпых машин оросительные системы во время работы всех виброустановок обеспечивали расход воды 20 л/мин. Влажность руды до
орошения была в пределах 0,4—1,6%, после орошения — 1,8—3,7%. Проведенные нами хронометражные наблюдения показали, что скорость загрузки рудой одного вагона внбро-пнтатслямн составила в среднем для ПВУ 25,2 с, для ПВРА 38,8 с, для ВВДР-5 30,5 с, для ВДПУ-4ТМ 56,4 с.
Концентрация пыли при работе вибропитатслсй была выше предельно допустимой (см. таблицу).
Наибольший уровень запыленности зарегистрирован у пульта управления внброустановки ВДПУ-4ТМ (в 15,8 раза выше ПДК), а наименьший — при работе внброустановки ПВУ (в 2,1 раза выше ПДК). Концентрация пыли в воздухе на исходящей струе была, как правило, в 2—3 раза больше, чем у пульта управления. Поскольку из всех испытанных машин наиболее производительной являлась ПВУ, наименее производительной — ВДПУ-4ТМ и условия пылеподавлення были примерно одинаковы, можно считать, что различия в пылеобразованнн при вибродоставке рулы обусловливались не объемом погружаемой горной массы, а особенностями конструкции виброустановок. Отсюда вытекает необходимость решения вопросов гидрообеспылнвания для каждого типа внброустановки в зависимости от особенностей пылеобразования при ее работе. Некоторое влияние на уровень запыленности воздуха в рабочей зоне оказали также недостатки вентиляции в период испытаний: концентрация пыли во входящей струе существенно превышала допустимую для вентиляционного воздуха. В то же время анализ полученных данных запыленности показал, что при необходимом снижении концентрации пыли во входящей струе допустимая запыленность воздуха у пульта управления была бы достигнута только прн работе внброустановки ПВУ. Это подтверждается нашими данными, полученными прн испытании последней на стадиях разработки. При этом доказано, что концентрация пыли у пульта управления может быть снижена до ПДК только при соблюдении необходимых параметров расхода воды и вентиляции (см. таблицу). Так, во время работы вибропитателя ПВУ при скорости движения воздуха 0,3 м/с и расходе воды 6—8 л/мнн концентрация пыли у пульта управления составила 22,5± ±2,2 мг/м®. Прн увеличении расхода воды до 20 л/мнн и скорости движения воздуха до 0,48 м/с концентрация пыли снизилась и составила 1,1 ±0,1 мг/м'. Однако и в этих условиях содержание пыли на расстоянии 4—5 м от оси вибропитателя по ходу вентиляционной струи превышало ПДК в 1,9 раза. Это свидетельствует о необходимости применения прн работе виброустановок дополнительных мер пылеподавлення на исходящей струе.
Такие же закономерности пылеобразования и эффективности пылеподавлення были установлены при выпуске руды вибролюками ВПР-4М и 1АШЛ. Производительность внбролюков в момент исследований была примерно одинаковой: премя погрузки одного вагона вибролюком ВПР-4М. составило 45 с, а вибролюком 1АШЛ — 49 с. Концентрация
