CC BY
12
ЛИТЕРАТУРА
КарагодинаИ. Л., СолдаткинаС. А., Винокур И. Л. и др. Гиг. и сан., 1969, № 5, с. 25.— Осипов Г. Л. Там же, 1958, № 2, с. 21,— П р у т -ков Б., Шишкин И., Осипов Г. и др. Шумозащита в градостроительстве. М., 1966,— В г о d n i е w i с г V. A., Z. ges. Hyg., 1967, Bd 13, S. 760.— Serling R. J., J. acoust. Soc. Amer., 1969, v. 45, p. 1574.
Поступила 27/VIII 1970 г
THE TRAFFIC NOISE INTENSITY IN IRKUTSK AND ITS HYGIENIC ASSESSMENT
M. I. Nekipelov
The paper presents results of an investigation of noise produced by various types of transport. The author studied the noise levels prevailing in the streets and in the living quarters in the course of the day as the result of the passing of road and air transport. The population's complaints are considered and noise control measures are suggested. The data obtained therby are compared with the existing standards.
УДК 613.632.4:613.155.3
ВОЗМОЖНОСТЬ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ЛЕТУЧИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПО ФИЗИЧЕСКИМ КОНСТАНТАМ
Доктор биол. наук Е. И. Люблина, канд. мед. наук J1. В. Работником Ленинградский научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний
Хорошо известно, что сила и характер действия вещества на организм определяются его структурой. Однако о силе действия и, в частности, о токсичности органического соединения, исходя лишь из его структурной формулы, можно сказать мало. Так, даже для приблизительного прогноза токсических концентраций нельзя обойтись без знания физических и физико-химических свойств вещества. Между тем сами физические и физико-химические свойства органических соединений, конечно, полностью определяются структурной формулой, а такие физические константы, как молекулярный вес и молекулярная рефракция, легко рассчитываются именно на основе этой формулы.
Продолжая серию работ по выявлению корреляционных связей между различными константами и показателями токсичности, мы попытались на основании минимальных сведений о физических свойствах веществ дать приблизительные значения интересующих гигиениста и промышленного токсиколога физико-химических констант, а также предполагаемых токсических концентраций (CL50 и Сцт) и предельно допустимых концентраций паров в воздухе рабочих помещений. При помощи электронно-счетной машины были разработаны данные о 410 веществах; из них в отношении 277 известны среднесмертельные концентрации для белых мышей (CL50), в отношении 100 — пороговые концентрации (Сцт), полученные главным образом по методике измерения характеристик сгибательного рефлекса в течение 40-минутной экспозиции (Е. И. Люблина, 1948), а в отношении 295 имеются рекомендованные или узаконенные предельно допустимые концентрации.
Произведены также сопоставления каждой из 7 физических констант (молекулярный вес, плотность, молекулярный объем, показатель преломления, молярная рефракция, температуры плавления и кипения) с 3 физико-химическими константами — растворимостью вещества в воде (S) и коэффициентами распределения его между маслом и водой (К), а также между водой и воздухом (К). Ранее методом корреляционных плеяд была выяснена изолированность этих 3 констант (Е. И. Люблина и А. А. Голубев, 1963). Связей, пригодных для расчета lgX, мы не обнаружили и теперь,
2 Гигиена н санитария JA 8
33
а характеристики корреляционных связей и уравнения для расчета и ^К представлены в табл. 1 (указаны лишь данные для наиболее существенных связей). Эух, показывающие рассеяние отклонений действительных величин от расчетных, более значительны для расчетов чем для расчетов ^К. Как известно, ±5ух показывает те пределы отклонений от расчетной величины, в которые укладываются 2/3 всех данных.
Экспериментальное определение растворимости вещества в воде гораздо доступнее, чем определение коэффициента распределения вещества между маслом и водой, поэтому предварительный расчет растворимости может быть полезен для того, чтобы указать, в каком диапазоне искать эту константу.
Таблица 1
Характеристика корреляционных связей и уравнения для расчета коэффициента распределения вещества между маслом и водой (^К) и растворимости его в воде (^Б в мМ/л) по молекулярному весу (М) и молекулярному объему (Мо) 1
о. а Н = S о 5 ЕС - . ¿ о в о
Вещества Связи между Число п (л) ц || л о. О о ~ Средняя таточная личина (S ) Уравнения
Углеводы IgK и М 37 0,813 0,68 lgK= = 1,00+0,030M
lgK и Мо 35 0,897 0,47 lgK- =—0,04+0,032Mo
lgS и Мо 36 —0,584 0,64 lgS = = 1,52—0,01 Mo
Спирты (главным образом lgK и М 7 0,978 0,05 lgK= =—2,68±0,043M
жирного ряда) lgS и М 17 —0,808 1,59 lgS =4,78—0.024M
lgS и Мо 13 —0,923 0,49 lgS = 6,30—0,035Mo.
Сложные эфиры (глав-
ным образом карбоно-
вых кислот и акрила-
ты)......... !gS и М 14 —0,880 0,61 lgS = 5,87—0.033M
Альдегиды жирного ряда lgK и М 7 0,988 0,33 IgK = —3,95+0,063M
IgK и Мо 7 0,982 0,41 lgK = —4,15+0,054Mo.
Нитросоединения (глав-
ным образом предель-
ные) . . . >...... lgS и Мо 11 —0,890 0,81 lgS =6,15—0,046Mo
Амины (главным образом lgK и М 13 0,805 1,04 lgK =—3,30+0,042M
предельные) lgK и Мо 12 0,949 0,57 IgK = —4,81+0,052Mo
Разные органические сое-
динения lgK и Мо 91 0,80 1,15 lgK =—3,50+0,053Mo
(см. А. И. Голубев)
1 Р везде <0.001.
Рассматривая уравнения, приведенные в табл. 1, можно сделать некоторые выводы. Так, при молекулярном весе выше 200 для различных веществ можно ожидать положения их в одной из последних групп (VIII или IX) системы неэлектролита ков Н. В. Лазарева. При молекулярном объеме выше 160 в случае летучих органических соединений можно думать о втором типе наркотического действия веществ. При молекулярном объеме выше 200, как правило, летучие органические соединения окажутся практически нерастворимыми в воде, тогда как при молекулярном весе ниже 100 можно ожидать хорошей растворимости.
Наиболее тесные связи показателей токсичности оказались с температурой кипения, молекулярным весом, температурой плавления и молярной рефракцией. Стремясь выяснить возможности предварительного расчета показателей токсичности (CL60 и С11ш) при использовании лишь, как правило, известных констант, мы в дальнейшем рассматриваем только связи показателей токсичности с молекулярным весом и температурой кипения лишь для предельно допустимых концентраций, используя еще и связи с температурой плавления.
Значительное приближение к действительным СЬ50 расчетных величин для углеводородов при использовании корреляционных связей в пределах этого класса химических соединений уже отмечено одной из нас ранее (Е. И. Люблина, 1969). Расчет СЬ50 альдегидов оказался возможным лишь при внесении поправок на токсичность первых членов гомологических рядов с использованием следующего уравнения: СЬ50 (мМ1л)= —0,008 температуры кипения, но для первых членов следует вычесть 2,1. При расчете СЬ50 альдегидов из молекулярного веса поправка равна — 2,5, а уравнение — ^ СЬ50=1,3—0,027М.
Таблица 2
Характеристика достоверных связей смертельных (CL10) и пороговых <Ciim) концентраций (в мМ/л) с молекулярным весом (М) и температурой кипения (< кип.) и уравнения для расчета показателей токсичности
Вещества Число пар (Л) Коэффициент корреляции И Р « ё о и к а zig s. Уравнение
Iß CLM =
•Углеводороды Г42 —0,94 <0.001 0,26 = 0,79—0,011 t кип.
142 —0,95 <0.001 0,35 = 2,17—0,026 M
"Простые эфиры I7 —0,98 <0.001 0,14 = 0,74—0 011 t кип.
17 —0,96 <0.001 0,19 = 1,75-0,020 M
Кетоны 14 —0,82 <0.001 0,51 = 1,16—0,015 t кип.
Хлоруглеводороды /38 —0,71 <0.001 0,63 = —0,10—0,011 t кип.
140 —0,60 <0,001 0,73 = 0,20—0,012 M
Бромуглеводороды (16 —0,60 <0.02 0,85 = 0,83—0,016 t кип.
116 —0,74 <0,01 0,95 = 2,06—0,020 M
•Спирты /14 —0,90 <0,001 0,44 = 1,25—0,016 t кип.
115 —0,53 <0,05 0,84 = 0,59—0,019 M
Нитросоединения 13 —0,71 <0,01 0,77 = 0,71—0,020 M
Разнообразные амины. 122 —0,79 <0,001 0,42 =—1,00—0,005 t кип.
нитроамииы и др. [23 —0,81 <0,001 0,41 = —0,60—0,010 M
Гетероциклические (14 —0,66 <0,02 0,88 = 1,36—0,020 t кип.
соединения 117 —0,79 <0,001 0,87 = 2,80—0,041 M
Нитрилы и цианистые 6 —0,85 <0,05 0,44 =—1,18—0,09 t кип.
соединения НО —0,91 <0,001 0,33 =—1,30—0,014 M
Разнообразные орга- Л 249 —0,62 <0,001 0,84 = —0,02—0,009 t кип.
нические соедине- Ь 277 —0,52 <0,001 0,96 = 0,08—0,011 M
ния lgCum=
Углеводороды (13 —0,89 <0,001 0,47 =—0,95—0,010 t кип.
113 —0,82 <0,001 0,60 = —0,51—0,015 M
Кетоны 4 —0,97 <0,05 0,20 =—0,72—0,011 / кип.
.Нитропарафины 6 —0,99 <0,001 0,06 = —0,98—0,008 t кип.
6 —0,99 <0,001 0,09 =—0,85—0,014 M
Различные амины 13 —0,63 <0,02 0,65 =—2,29—0,008 M
Различные органиче- / 92 —0,41 <0,001 0,96 =—1,88—0,006 t кип.
ские соединения \ 00 —0,55 <0,001 0,92 =—1,31—0,011 M
Для токсичности нитросоединений (материал содержал сведения о нит-росоединениях главным образом жирного ряда) большое значение имеет количество нитрогрупп в молекуле. Расчет СЬ50 нитросоединений возможен только по молекулярному весу, так как добавление дополнительной группы Ы02 влечет за собой значительное увеличение молекулярного веса, который нарастает вместе с токсичностью, тогда как температура кипения меняется относительно мало.
Характеристики достоверных связей смертельных и пороговых концентраций (в мМ/л) с молекулярным весом и температурой кипения, а также и соответствующие уравнения приведены в табл. 2. Для углеводородов и простых эфиров уравнения ^ СЬ&(> практически не различаются; та же зависимость от температуры кипения имеется и для хлорированных
углеводородов, но токсичность их почти на порядок выше, чем токсичность алканов. Чаще всего среднесмертельные концентрации крайних по токсичности классов химических соединений при одной и той же температуре кипения различаются на 2 порядка (соответственно ^ СЬ&0 на 2 единицы). Последнее свидетельствует о пользе применения разных расчетов для различных групп веществ.
Расчеты пороговых концентраций (Сцт в мМ/л) можно рекомендовать лишь для немногих групп органических соединений, так как количество сравниваемых сведений значительно меньше, чем о СЬ50 (см. табл. 2).
Приведем пример расчета среднесмертельной концентрации триэтила-мина. Для разнообразных аминов в табл. 2 указано 2 уравнения, причем в обоих случаях средние остаточные величины почти равны, а потому расчет следует производить по обоим уравнениям и использовать среднее значение. Температура кипения триэтиламина равна 89,5°, молекулярный вес равен 101. Подставляя в уравнения эти величины, находим: ^ СЬ50= = —1,00—(0,005-89,5)= —1,45, или 2,55. Антилогарифм=0,355. Следовательно, СЬ=0,0355 мМ/л. Второе уравнение: ^СЬ50=—0,60—(0,01* •101)=—1,61, или 2,30. Антилогарифм=0,0245, следовательно, СЬ50 = =0,0245 мМ/л. Средняя из 2 найденных величин равна 0,03 мМ/л. Для получения величины (в мг/л) надо 0,03 умножить на молекулярный вес: 0,03-101=3,03 мг/л. Экспериментально найденная величина СЬ50 триэтиламина равна 1,9 мг/л, т. е. отличается от рассчитанной менее чем в 2 раза.
Таблица 3-
Характеристики достоверных связей предельно допустимых концентраций (в мМ/м3) с молекулярным весом, температурой кипения (/ кип.) и температурой плавления (/ пл.) и уравнения для расчета ПДК
Вещества Число пар (л) Коэффициент корреляции М Р Средняя остаточная величина «V Уравнения
1б ПДК =
Углеводороды (42 —0,65 <0.001 0,70 =0,99—0,012 М
42 —0,71 <0.001 0,65 =0,41—0,006 ¿кип.
134 —0,62 <0.001 0,73 = —0,72—0,007 / пл.
(18 —0,56 <0,02 0,85 = 1,00—0,015 М
Спирты предельные 17 —0,68 <0.01 0,77 = 1,41—0,012 / кип.
1ю —0,66 <0.05 0,77 =—0.47—0,008 / пл.
Нитросоединения без [25 —0,72 <0.001 0,71 =0,15-0,013 М
непредельных свя- 16 —0,70 <0.001 0,69 = —0,01—0,008 / кип.
аей в незамкнутых 121 —0,67 <0.001 0,71 =—1,67—0,009 V пл.
цепях
Амины, нитроамины (40 —0,50 =0,001 0,56 = — 1,04—0,006 М
и другие производ- 31 —0,49 <0.01 0,61 =—1,18—0,003 / кип.
ные аминов 127 —0,52 <0,01 0,58 =—1,62—0,004 / пл.
Хлоруглеводороды [35 —0,61 <0.001 0,77 = 0,12—0,011 М
<32 —0,51 <0.01 0,83 = —0,57—0,007 / кип.
122 —0,65 <0,01 0,58 =—1,60—0,009 / пл.
Сравнивая уравнения, относящиеся к углеводородам (см. табл. 2), можно заключить, что ^ Сцт в общем для этих веществ на 1,74 меньше, чем ^ СЬ50, т. е. пороговая концентрация раз в 55 ниже смертельной. Сравнивая уравнения, касающиеся парообразных структурных соединений (см. табл. 2), видим, что для них в среднем Сцт в 25 раз меньше соответствующей СЬ50 (различие свободных членов по логарифму на 1,39).
Возможности предварительных расчетов ПДК показаны в табл. 3, где приведены характеристики достоверных корреляционных связей и уравнения для расчетов ПДК по молекулярному весу, температуре кипения и плавления. Обращает на себя внимание тот факт, что остаточные величины при
ПДК в большинстве случаев более значительны, чем для CL50 и Сцга. Поэтому использование приведенных в табл. 3 частных уравнений, не требуя никаких поправок на химическое строение органического соединения, пока может служить дополнением, а не заменой расчетов, указанных в соответствующих инструкциях (1967, 1967а).
Отмеченные количественные изменения острой токсичности (CL50), пороговых и предельно допустимых концентраций разных групп органических соединений с изменением температуры кипения и молекулярного веса вместе с расчетами указанных важных физико-химических свойств могут быть использованы для ускорения токсикологических исследований.
ЛИТЕРАТУРА
Голубев А. А. В кн.: Вопросы общей промышленной токсикологии. Л., 1963, с. 23. — Л а з а р е в Н. В. Неэлектролиты. Л., 1944.— Люблина Е. И. В кн.: Исследования в области промышленной токсикологии. Л., 1948, с. 51.— Л ю б л и н а Е. И., Голубев А. А. В кн.: Применение математических методов в биологии. Л., 1963, сб. 2, с. 90.— Люблина Е. И. Гиг. и сан., 1969, № 7, с. 20.— Инструкция по установлению расчетным способом ориентировочных предельно допустимых концентраций промышленных ядов в воздухе рабочих помещений. Сое. Е. И. Люблина, А. А. Голубев. Л., 1967.
Поступила 24/VI 1970 г.
THE POSSIBILITY OF PROGNOSTICATING THE TOXICITY OF VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS JUDGING BY PHYSICAL CONSTANTS
E. I. Lyublina, L. V. Rabotnikova
On the basis of minimal data on physical properties of substances and their physico-chemical constants the authors recommend a calculation method of determining the supposed toxic concentration <LCs0 and Сцт) and the maximal permissible .concentrations of vapours in the air of working premises.
УДК 613.6:613.865]:012.821
ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИЦ УМСТВЕННОГО ТРУДА
4-
' Канд. мед. наук В. В. Крыжановская
Институт геронтологии АМН СССР, Киев
В последние годы изучением социальных вопросов трудовой деятельности занимаются философы, экономисты, психологи и другие специалисты (Б. Г. Ананьев; А. А. Зварыкин; В. А. Сухомлинский; Н. В. Голубе-ва и Е. С. Кузьмин; А. Г. Здравомыслов и В. А. Ядов; Я. Л. Коломин-ский). Одна из задач их работ — способствовать правильной организации труда с точки зрения учета «человеческого фактора». Однако лишь немногие авторы учитывают психологическое соответствие индивидуума выполняемой работе (В. Н. Мясищев; Ю. Д. Карпов и соавт.; Д. А. Поспелов, и др.). Физиологи труда и врачи-гигиенисты в этих исследованиях пока заметного участия не принимают.
Психофизиологические особенности человека оказывают самое непосредственное влияние на его работоспособность и производственные возможности. Рост производительных сил и научно-технический прогресс ведут к тому, что во всех сферах производства труд все более приобретает характер умственного. Тесные производственные взаимоотношения при таком труде, постоянная зависимость отдельных групп и отдельных работников в выполнении общего производственного задания предъявляют особые требования к индивидуальным качествам исполнителей. В связи с этим проблемы формирования и развития коллективов умственных работников,
