CC BY
9
и районной (серия 254—5—8) СЭС таким требованиям не удовлетворяют. Нам представляется, что базовые СЭС должны иметь дополнительно 2— 3 учебные комнаты, лекционную аудиторию, кабинет санитарной экспертизы, подвижную автолабораторию, транспорт (микроавтобус) для выездов на объекты и учебные экскурсии. На врачебные должности в оперативные отделы и лаборатории базовых СЭС следует зачислять специалистов, имеющих не менее 2 лет стажа по специальности, отдавая предпочтение лицам, имеющим опубликованные работы. Врачи базовых СЭС должны пользоваться преимущественным правом зачисления в заочную аспирантуру. Участие врачей базовых СЭС в научной работе должно быть обязательным. Они должны также участвовать в кафедральных методических заседаниях, цикловой комиссии, совета факультета. В то же время преподаватели кафедр должны принимать более активное участие в повседневной работе базовых СЭС. Очевидно, полноценно такое участие может быть обеспечено лишь тогда, когда в правовом и материальном отношении статус преподавателя профиль-
I
ЛИТЕР
Вургасов П. Я,— Гиг. и сан., 1972, № 7, с. 3—9. Павлов А. В.— Там же, 1971, № II, с. 5—9.
ной кафедры санитарно-гигиенического факультета на базовой СЭС будет примерно аналогичен статусу преподавателя клинической кафедры, а заведующий кафедрой будет руководить соответствующим отделом, как это бывает в клиническом лечебном учреждении.
Юридически кооперация (факультет — кафедра — базовая СЭС) должна представлять собой научно-учебно-производственное функциональное объединение, работающее на основании специального положения. Главный врач СЭС сохраняет за собой всю полноту прав и обязанностей как главный государственный санитарный врач. Все эти вопросы нашли свое отражение в разработанном нами по поручению Главного управления медицинскими учебными заведениями Министерства здравоохранения СССР «Положение о базовых СЭС». Скорейшее его утверждение Министерством здравоохранения СССР, а также решение других рассмотренных выше вопросов будут способствовать улучшению подготовки врачей-гигиенистов и эпидемиологов.
АТУ РЛ
Петровский К. С,— Там же, 1972, № 1, с. 3—5. Петров В. И.— Там же, № 9, с. 66—69.
Поступила 3/VII 1979 г
^———————————— I
Методы исследования
УДК 6Н.72-074
Канд. биол. наук И. А. Пинигина
ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ОТБОРА ПРОБ НА НАДЕЖНОСТЬ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ АТМОСФЕРНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Правильно организованный отбор проб является основой для получения надежных результатов анализа. Он может также способствовать устранению возможного влияния веществ, постоянно содержащихся, например, в атмосферном воздухе (N0^, ЭОоОз, Н20, МН.,), а также веществ, являющихся продуктами выброса различных производств, автотранспорта и др.
В зависимости от предполагаемого количественного содержания исследуемых веществ в воздухе отбор проб может осуществляться с применением концентрирования или без него. В последнем случае в качестве пробоотборных емкостей используют стеклянные шприцы, газовые пипетки, мешки из полимерных пленок, резиновые камеры и др. При
этом ошибки отбора проб возникают главным образом из-за потерь исследуемых веществ, связанных с нарушением герметичности пробоотборных устройств, из-за проницаемости пленочных материалов, из-за сорбции микроколичеств веществ внутренней поверхностью пробоотборных емкостей. Известно, например, что при содержании в 100 мл воздуха от 20 до 100 мкг бензина (углеводородов С5 — С9) величина его сорбции 1 см2 бутылочного стекла при комнатной температуре составляла от 8,3 до 17,9 мкг (Д. К. Коллеров). Указанные ошибки могут быть в значительной мере устранены путем многократного «промывания» пробоотборных емкостей исследуемым воздухом с целью установления равновесия между содержа-
ннем веществ в исследуемом воздухе и на поверхности мробоотборных емкостей, а также путем определения допустимых сроков и условий хранения отобранных проб.
При концентрировании мнкропримесей из воздуха значительно больше факторов, способных стать причинами ошибок. На наиболее частые из них, по-видимому, целесообразно обратить внимание санитарных химиков.
Перечислим их.
1. Ошибки отбора проб, возникающие из-за неправильного измерения объема исследуемого воздуха. Хорошо известно, что объем воздуха при отборе проб измеряют чаще с помощью сухого ротаметра, реже — с помощью жидкостного реометра. Однако в процессе эксплуатации показания ротаметров меняются из-за изменения веса поплавка и величины кольцевого зазора ротаметра вследствие воздействия на поплавок веществ, уносимых воздухом из поглотительных приборов, из-за старения пластмассы, из которой часто изготавливают трубки и поплавки ротаметров, загрязнения капилляров реометра и др. В работе В. А. Попова и В. Б. Любицкого показано, что при измерении расхода воздуха с помощью сухих ротаметров, вмонтированных в электроаспираторы (в том числе и новые), ошибки измерения могут колебаться в значительных пределах. Так, 29% из 193 показаний 39 ротаметров имели погрешности более 30%, 18% — выше 45% и 5% — выше 60%. Поэтому необходима регулярная поверка расходомеров с применением газового счетчика ГСБ-400 или пенного расходомера (Руководство по контролю загрязнения атмосферы, 1979).
2. Ошибки отбора проб, возникающие из-за пренебрежения агрегатным состоянием изучаемых веществ: как в процессе разработки метода, так и в натурных условиях (в процессе отбора проб) не учитывается, в виде пара (газа) или аэрозоля вещество содержится в воздухе при конкретной температуре. Известно, что для концентрирования веществ в паро- и газообразном состояниях используют помещенные в специальные поглотительные приборы и устройства воду, органические растворители, растворы или зерненые сорбенты, молекулярные сита, носители с неподвижной фазой, фильтрующие ткани, бумага и др. Для концентрирования аэрозолей жидкость практически непригодна, так как не обеспечивает их эффективного улавливания. Пренебрежение агрегатным состоянием токсических веществ может повлечь за собой неправильный выбор пробоотборных средств (поглотительных устройств и сред) и явиться причиной значительных потерь изучаемых веществ в процессе отбора проб.
В качестве примера могут быть названы два метода определения содержания в воздухе маленно-вого ангидрида, рекомендованные в руководствах по санитарной химии (М. С. Быховская и соавт.; Т. В. Соловьева и В. А. Хрусталева). Предложенный в этих руководствах способ отбора проб
касается определения содержания газообразного вещества (аспирация воздуха через жидкую поглотительную среду). По классификации же, предложенной А. Г. Атласовым (1964), малеиновый ангидрид содержится в воздухе не только в виде паров, но и в виде аэрозоля. Таким образом, метод позволяет определить лишь ту часть маленнового ангидрида, которая содержится в воздухе в виде паров.
3. Ошибки отбора проб, связанные с механизмами концентрирования. Механизмы, лежащие в основе концентрирования мнкропримесей с использованием твердой и жидкой фаз, очень сложны. Известно, что концентрирование с использованием жидких поглотительных сред основано на растворении (т. е. сорбции) поглощаемых соединений или их химическом взаимодействии с поглощающей средой (хемосорбцией). Концентрирование с использованием твердых поглотительных сред основано главным образом на сорбции изучаемых соединений (будь то активные сорбенты или инертные носители, обработанные неподвижными жидкими фазами), реже — на хе-мосорбции.
Из факторов, влияющих на эффективность поглощения, наиболее существенны скорость и продолжительность аспирации исследуемого воздуха через поглотительную среду. Скорость аспирации воздуха можно считать оптимальной, если она согласуется со скоростью растворения или химического взаимодействия улавливаемых мнкропримесей, а также со скоростью растворения вновь образующихся веществ в поглотительной среде. К сожалению, это хорошо известное правило не всегда учитывается при отборе проб, когда недостаточную чувствительность метода пытаются компенсировать увеличением продолжительности и скорости аспирации воздуха. Оно не всегда принимается во внимание при разработке методов анализа.
В качестве примера можно привести работы по изучению эффективности поглощения С5г, основанного на его взаимодействии с дихлорэтаном, растворенном в спирте, а также работы по изучению эффективности поглощения ацетона, основанного на его растворении в воде. Исследования проводились с использованием поверочных газовоздушных смесей для обоих веществ. Оказалось, что при рекомендованной в руководстве скорости аспирации воздуха, равной 0,5 л/мин, максимальное количество С52, улавливаемого воздуха, составляет не более 80% от заданной величины (И. А. Пиннгнна и соавт.). Выявлено также, что эффективность поглощения снижалась с увеличением продолжительности аспирации и при 30-мн-нутной аспирации составляла около 70% от заданной величины, при часовой—около 60%, при 4-часовон—30%. Снижение скорости аспирации до 0,18 л/мин обеспечивало эффективное улавливание СЭо (около 100%) при продолжительности аспирации, равной 30 мин. Аналогичная картина
наблюдалась при поглощении ацетона. Рекомендованные в руководстве условия отбора проб позволяли в течение 30 мин уловить из воздуха не более 30% ацетона от заданной величины (В. А. Попов и В. Б. Любецкий).
Неудовлетворительную эффективность поглощения, по-видимому, можно объяснить наряду с другими причинами несоответствием между скоростью аспирации исследуемого воздуха и скоростью хемосорбции СБа (и сорбции ацетона), а также скоростью растворения образующегося из СБ» вещества в процессе концентрирования.
Еще более наглядным примером влияния продолжительности отбора проб на эффективность концентрирования служит метод определения НСМ. Метод основан на улавливании НСЫ путем аспирации воздуха через 0,1 н. раствор едкого натра с последующим колориметрическим определением с пиридином и анилином. В одном из руководств (А. А. Беляков и Е. Ш. Гронсберг) рекомендовано отбирать не более 4 л воздуха, в другом (Т. В. Соловьева и В. А. Хрусталева) — 80 л.
В 1 л воздуха, как известно, содержится 0,58 мг С02, следовательно, в 80 л — 46,4 мг. В процессе аспирации воздуха СОг вступает во взаимодействие со щелочью по схеме: №ОН + С02 -*• №2С03. В результате 2 мл 0,1 н. раствора едкого натра, через который, согласно инструкции, ас-пирируют исследуемый воздух, могут связать 6,7 мг С02, содержащегося примерно в 11,5л воздуха. Понятно, что при аспирации 4 л воздуха эффективность поглощения может быть достаточно высокой. При аспирации же 80 л воздуха возможны, вопреки существующему положению, отрицательные результаты.
4. Ошибки отбора проб, возникающие из-за помех со стороны постоянно содержащихся в воздухе веществ или сопутствующих микропрнмесей. Выше было показано возможное отрицательное влияние постоянно содержащегося в воздухе СО., на эффективность отбора проб. Следует учитывать и возможное влияние постоянно содержащихся в воздухе окислителей (N0*, Оэ и др.) и воды. Так, при поглощении Н2Б (путем аспирации воздуха через жидкую среду), основанном на сорбции или хемосорбции (М. В. Алексеева; М. С. Быховская и соавт.), возможно окисление этими окислителями как Н25, так и продукта реакции, образовавшегося в процессе поглощения. По этой причине нежелательно увеличение продолжительности аспирации, а также использование поглотительного прибора с пористой пластинкой, способствующего большему контакту воздуха с поглотительной средой, содержащей НоЭ или его производные.
Отрицательное влияние воды может быть показано на примере определения ароматических углеводородов и, в частности, бензола. Так, используемый в санитарной химии метод предусматривает концентрирование бензола путем аспирации воздуха через нитрующую смесь. При нагревании отобранной пробы на кипящей водяной бане в те-
чение 30 мин бензол реагирует в безводной среде с нитрующим агентом, образуя динитробензол, по количеству которого судят в дальнейшем о содержании бензола в пробе. Наличие в пробе даже незначительных количеств влаги (она может попасть в пробу из воздуха, насыщенного влагой, при использовании влажных поглотительных приборов или нагревании пробы на кипящей водяной бане) может привести к тому, что реакция нитрования пройдет не полностью или нитропродукт не образуется совсем. В результате при наличии бензола в воздухе он может быть не обнаружен.
Недопустимо наличие влаги и при концентрировании из воздуха стирола в спиртовый раствор ацетата ртути с последующим хроматографическим разделением образовавшихся ртутьорганических производных на бумаге. Наличие следов влаги в поглотительной среде (из-за недостаточно осушенного спирта, влажной посуды, отбора проб в дождливую погоду и др.) и хорошей растворимости ацетата ртути в воде и спирте приводит к образованию 2 ртутьпроизводных стирола, которые на хроматографе образуют два пятна с различными величинами (Н. И. Казнина). Образование
2 производных одного вещества не только вносит неточность в последующее количественное определение, но и вводит в заблуждение относительно числа загрязняющих воздух веществ.
Конденсация содержащихся в воздухе паров воды в пробоотборных установках при глубоком охлаждении последних (например, жидким азотом) также может существенно затруднить отбор проб. Поэтому перед пробоотборным устройством помещают небольшое количество осушителя. Однако бывает, что «инертный» к определенным веществам осушитель оказывается способным улавливать микроколичества этих же веществ. Например, ангид-рон, «инертный» по данным литературы к нитрилу акриловой кислоты, способен все же улавливать из воздуха ее мнкроколичества, значительно превышающие ПДК для атмосферного воздуха.
5. Ошибки отбора проб, связанные с селективными свойствами поглощающих сред.
Успешное концентрирование микропримесей, загрязняющих воздух, зависит, как известно, не только от эффективной сорбции, но и от последующей их десорбции. При этом одним из наиболее важных моментов, которые следует учитывать, является селективная сорбция по отношению к изучаемым соединениям. Например, для определения спиртов рекомендован метод, предусматривающий их концентрирование из воздуха на силикагель с последующей десорбцией бензолом (Т. Г. Липи-на). Между тем имеются сведения о способности спиртов реагировать с снликагелем, являющемся гелем кремниевой кислоты (Н. В. Кельцев). При этом образуются соответствующие эфиры кремниевой кислоты, прочно связанные с поверхностью силикагеля. В результате может быть десорбиро-вана и определена лишь та часть спиртов, которая еще не вступила в реакцию хемосорбции с погло-
щающей средой. Но даже не вступившие в реакцию спирты едва ли могут быть полностью десор-бированы бензолом ввиду того, что кислородсодержащие соединения обладают наибольшим сродством к силикагелю. В результате рекомендованный метод позволяет определить алифатические спирты группы С1 — С10 в количествах, не превышающих 50% от заданной величины (при условии немедленной после отбора проб десорбции — И. А. Пинигина).
Из-за высокого сродства воды к силикагелю нежелательно использовать его для отбора проб в дождливую погоду, так как вода может препятствовать эффективному поглощению других веществ, а при продолжительной аспирации (например, в случае круглосуточного отбора) — вытеснять уже сорбированные соединения. Для этой цели успешно используется активированный уголь, обладающий гидрофобными свойствами. Однако уголь, как и силикагель, может необратимо сорбировать некоторые вещества (например, хлор-и серосодержащие). Это, по-видимому, можно объяснить явлениями хемосорбции, которой мо-
гут способствовать содержащиеся на поверхности угля кислородсодержащие соединения, его каталитические свойства, а также наличие в воздухе различных сопутствующих микропримесей.
6. Ошибки отбора проб, обусловленные фотохимическими реакциями. О возможности образования продуктов фотохимического синтеза хороню известно из литературы. В качестве примера может быть назван сернистый ангидрид (БОо), который, как известно, под воздействием окислителей и солнечной радиации может частично переходить в серный ангидрид (БОз). Последний тотчас соединяется с влагой воздуха, образуя аэрозоль серной кислоты. Поэтому при отборе проб для определения газообразного сернистого ангидрида в ряде случаев следует учитывать и возможность содержания в воздухе аэрозоля серной кислоты.
Приведенные примеры свидетельствуют о том, что санитарный контроль за загрязнением воздушной среды даже при наличии достаточно чувствительных и избирательных методов анализа не может быть достаточно надежным без внимательного и творческого подхода к отбору проб.
Ф Л ИТЕ
Алексеева М. В. Определение атмосферных загрязнений.
М., 1963, с. 49—57. Атласов А. Г. Справочник по отбору проб воздуха на
токсические примеси. М., 1964, ч. 1, 2. Определение вредных веществ в воздухе производственных помещении. Под ред. А. А. Белякова, Е. Ш. Гронсберг. Горький. 1970, с. 184—185. Быховская М. С., Гинзбург С. Л., Халиэова О. Д. Методы определения вредных веществ в воздухе. М., 1966, с. 529—530.
Казнина И. Я,— Гиг и сан., 1972, № 6, с. 63—66.
АТУР А
Кельцев Н. В. Основы адсорбционной техники. М.. 1976.
Липина Т. Г.— Заводская лабор., 1960, № 1, с. 55—56.
Попов В. Л., Любецкий В. Б,— Гиг. и сан., 1974, № 2, с. 100—102.
Пинигина И. А,— Там же, 1965, № 11, с. 65—68.
Пинигина И. А., Печенникова Е. В., Горчакова В. Н.— Там же. 1978, № II, с. 55—57.
Руководство по контролю загрязнения атмосферы. Л., 1979. с. 76—78.
Соловьева Т. В., Хрусталева В. А. Руководство по методам определения вредных веществ в атмосферном воздухе. М., 1974, с. 230—231.
Поступила 21/ХП 1979 г.
УДК 014.777 + 62«. 1917:66
Проф. Г. Н. Красовский, кандидаты мед. наук /О. Б. Шафиров и 3. И. Жолдакова, проф. Я- И. Вайсман, канд. мед. наук Н. В. Зайцева
МЕТОДИЧЕСКАЯ СХЕМА ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ВОДЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТАДИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ РАЗРАБОТКИ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва; Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей, Москва; Политехнический институт, Пермь
Бурное развитие промышленности в последние десятилетия ведет к внедрению в окружающую среду столь большого количества химических агентов, что гигиенические учреждения зачастую не имеют возможности своевременно выполнять не-* обходимые исследования и оценка новых веществ и продуктов нередко завершается уже после их внедрения в промышленность.
Таким образом, современная ситуация характеризуется существенной и продолжающей увеличиваться диспропорцией между объемом задач по профилактике вредного влияния загрязнений окружающей среды, стоящих перед органами санитарного надзора, и ограниченными возможностями компетентных научно-исследовательских коллективов, ответственных за гигиеническую оценку
