CC BY
25
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ СЕРОУГЛЕРОДА И СЕРОВОДОРОДА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ ПРИ ИХ СОВМЕСТНОМ ПРИСУТСТВИИ
Младший научный сотрудник Б. К. Байков
Из Московского научно-исследовательского института гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана и кафедры коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования врачей
Большинство принятых предельно допустимых концентраций атмосферных загрязнений в нашей стране в основном рассчитано на изолированное действие того или иного вещества. Между тем в практике обычно мы встречаем комплекс 2, 3 и более вредных веществ, одновременно выбрасываемых предприятиями в атмосферу. В то же время известно, что 2 вещества и более в сочетании друг с другом могут оказывать иное влияние на человека, чем каждое из этих веществ в отдельности. *
Одним из сочетаний атмосферных загрязнений, часто встречающихся на практике, является сочетание сероуглерода и сероводорода. Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха данной комбинацией веществ являются предприятия исскусственного вискозного волокна.
Комитетом по санитарной охране атмосферного воздуха предложены и Государственной санитарной инспекцией СССР утверждены предельно допустимые концентрации для сероводорода и сероуглерода в отдельности на основании проведенных работ по сероуглероду (Р. С. Гильденскиольд) и сероводороду (Дуань Фын-жуй).
В литературе мы не встречали данных о комбинированном действии малых концентраций сероуглерода и сероводорода на организм человека и животных, а также рекомендаций предельно допустимых концентраций этих веществ в атмосферном воздухе.
Для раздельного определения малых концентраций мы пользовались колориметрическим методом Хритининой для сероуглерода (чувствительность метода 0,5 у в 3 мл) и методом Полежаева (чувствительность метода 1 у в 5 мл) для сероводорода.
Для установления максимально разовых предельно допустимых концентраций использовали методы определения порогов обонятельного ощущения этих веществ и рефлекторного действия их на световую чувствительность глаза.
Порог запаха определяли у 14 практически здоровых людей в возрасте от 18 до 30 лет без патологических изменений со стороны полости носа и рта. Ежедневно проводили одно определение с заданной концентрацией у каждого наблюдаемого. Каждую концентрацию повторяли 3—4 дня подряд. Для проверки постоянства концентраций отбирали пробы воздуха из цилиндра установки до начала и после каждого наблюдения.
В результате проведенных исследований выяснилось, что порог обонятельного ощущения для сероводорода находится в пределах 0,014—0,03 мг/мг, для сероуглерода — от 0,08 до 0,5 мг/м3. Из сопо-
• • /
ставления полученных данных по запаху сероводорода с данными Дуань Фын-жуй (от 0,012 до 0,03 мг/м3), а по сероуглероду с данными Р. С. Гильденскиольда (от 0,05 до 0,2 мг/м3) видно, что эти данные близки между собой.
При изучении запаха комбинации веществ концентрации каждого ингредиента смеси выражают в долях его порога по запаху и затем
суммируют их. Если полу-
3
100000 90000
ченная величина близка к 1. то имеет место простая сум-мация, а если меньше 1, то потенцирование.
В наших исследованиях у 14 наблюдаемых при сумме концентраций 0,78—0,99 ощущение запаха не наблюдалось, т. е. потенцирование отсутствовало. Запах ощущался при сумме концентраций, равной 1,07—1,55. Это указывает на то, что было простое суммирование, а у некоторых лиц — неполное суммирование запахов.
Изменение световой чувствительности глаза проводили адаптометром АДМ у 3 наблюдаемых «в возрасте от 18 до 28 лет в темной комнате с нормальными температурой и влажностью при отсутствии посторонних запахов и относительной тишине. Предварительно мы определяли порог рефлекторного действия каждого ингредиента в отдельности, а затем в сочетании. Исследование с каждой концентрацией проводили не менее 3 дней в одни и те же часы.
Подачу заданной концентрации сероуглерода и сероводорода как в отдельности, так и в комбинации проводили между 15-й и 20-й минутой. Показания снимали в течение 60 минут адаптации, причем в первые 40 минут — через каждые 5 минут, а в последующие 20 минут — с 10-минутным интервалом.
На рис. 1 приведены кривые изменения хода темновбй адаптации при вдыхании сероуглерода и сереводорода в отдельности, а на рис. 2 — при их комбинированном действии. Концентрация сероуглерода 0,05 мг/м3 и сероводорода 0,010 мг/м3 в отдельности не оказала влияния на световую чувствительность глаза, а концентрация сероуглерода 0,06 мг/м3 и сероводорода 0,012 мг/м3 дала отклонение от исходной кривой (фона). Эти отклонения статистически достоверны.
£ g во ооо
| 70000 || 60000 | 50000 \ ¿0000 § 30000
| гоооо
с *
10000
Ю 15 го 25 30 35 40 50 ВО Время (6 миму/пах)
Рис. I. Изменение световой чувствительности глаза при раздельном вдыхании паров сероуглерода и сероводорода.
/ — норма; 2 — при вдыхании паров сероуглерода в концентрации 0.2 мг/м3\ "¿—в концентрации 0,06 мг/м3; 4 — в концентрации 0.08 мг/м3; 5 — в концентрации 0,05 мг/м3; 6 — при вдыхании паров сероводорода в концентрации 0,010 мг/м3; 7 — в концентрации
0,012 мг/мК
ГОО ООО ^ 90000 | 80000 70000
5 10 15 20 25 30 35 40 Воемя fß минутах)
Рис. 2. Изменение световой чувствительности при комбинированном действии паров сероуглерода и сероводорода.
/ — норма; 2 — при вдыхании 0,010 мг/м3 сероводорода и 0.05 мг/м3 сероуглерода; 3—0.005 мг/м3 сероводорода и 0.02 мг/м3 сероуглерода; 4 — 0,005 мг/м3 сероволорода и 0,03 мг/м3 сероуглерода; 5 — 0,008 мг/м3 сероводорода 0,02 мг/м3 сероуглерода.
и
При сопоставлении полученных нами пороговых концентраций, вызывающих изменение световой чувствительности глаза при вдыхании паров сероуглерода и сероводорода в отдельности, с пороговыми концентрациями, полученными Дуань Фын-жуй (0,010 мг/м3) и Р. С. Гиль-денскиольдом (0,04 мг/м3), видно, что они одного порядка.
При комбинированном действии сероуглерода и сероводорода минимальные концентрации, вызывающие изменение световой чувствительности глаза, оказались несколько ниже пороговых, т. е. здесь мы имели частичное суммирование эффектов.
Следующим этапом нашей работы явилось проведение хронической круглосуточной затравки белых крыс. С этой целью мы создали затравочную установку для животных с применением автоматического управления, что позволяло проводить работу одному экспериментатору. Для эксперимента было отобрано 45 крыс-самцов весом 110—150 г, которые подвергались беспрерывной затравке в течение 70 суток. Крысы были распределены на 3 группы — по 15 в каждой группе. Крыс первой группы подвергали затравке сероуглеродом в концентрации 10 мг/м*, соответствующей предельно допустимой для промышленных помещений. Затравку животных сероводородом в отдельности не проводили, так как это сделано ранее Дуань Фын-жуй (1959). Животных второй группы подвергали комбинированному действию сероуглерода и сероводорода »в концентрации сероуглерода 0,010 мг/м3 и сероводорода 0,008 мг/м3. Эти концентрации соответствуют предельно допустимым среднесуточным концентрациям данных веществ в отдельности. Третья группа крыс была контрольной.
В период хронического опыта вели наблюдения за поведением животных, их весом, изменением моторной хронаксии мышц-антагонистов, активностью холинэстеразы, содержанием общих сульфгидриль-ных групп, белковых сульфгидрильных групп, общим содержанием белков сыворотки крови и морфологическим составом крови. После окончания хронического эксперимента животные всех 3 групп были подвергнуты патологоанатомическому и гистологическому исследованию.
В течение затравки крысы второй и контрольной групп были здоровы, активны и прибавляли в весе. Крысы первой группы были менее активны, у них отмечалось и отставание в весе.
С целью выяснения влияния сероуглерода, а также сочетания сероуглерода и сероводорода на функциональное состояние центральной нервной системы мы определяли моторную хронаксию мышц-антагонистов. Для этого мы использовали импульсный электронный стимулятор ИСЭ 01-58. Г
Данные наблюдений показывают, что у крыс первой группы, подвергшихся воздействию сероуглерода в концентрации 10 мг/м3, с 4-й недели затравки произошли нарушения нормального соотношения хронаксии разгибателей и сгибателей (рис. 3). Эти изменения статистически достоверны (99%). У крыс второй группы изменений не наблюдалось (рис. 4).
Согласно литературным данным, изучаемые вещества относятся к действующим на активность холинэстеразы крови. Это послужило основанием использовать данный показатель в наших наблюдениях.
В
§ №•
% 0.15
\ 0Ю5~
1 23*56789 Время на блюден ил (недели)
восстановитель I ныа период
И 12
Рис. 3. Влияние паров сероуглерода на моторную хронаксию мышц-антагонистов у крыс первой группы.
/—хронаксия разгибателей; 2 — хронаксия сгибателей.
I
§ 0.20-
^ 0.15
с 0.10-| 0.05
k
о
Затравхд
12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 бремя наблюдения (недели)
Рис. 4. Влияние паров сероуглерода и сероводорода в сочетании на моторную хронак-сию мышц-антагонистов у крыс второй
группы.
/ — хронаксия разгибателей; 2 — хронаксия сгибателей.
г /
Для определения активности холинэстеразы мы применяли колориметрический метод Флейшера и Попа. Принцип этого метода основан на измерении интенсивности окраски раствора в зависимости от количества образующейся уксусной кислоты при ферментативном разложении ацетилхолинхлорида. Интенсивность окраски определяли при помощи фотоэлектроколориметра. (Определение холинэстеразы проводили через каждые 14 дней.) У крыс первой группы наступало угнетение активности холинэстеразы на 5-й неделе затравки (рис. 5), у крыс второй группы никаких изменений не произошло. Изменения у крыс первой груп-1 пы статистически достовер-
иЗ--------ны !?9'2%)'
*ин. ¿атоаака ¡^ период Интересные результаты
были получены при изучении содержания сульфгидриль-ных групп (белковых ЭН-групп, общих БН-групп) в сыворотке крови.
Работами X. С. Коштоянца, Т. М. Турпаева, В. А. Лебедевой, В. Н. Черниговского и до. доказано, что сульфгидрильные группы играют большую роль в жизнедеятельности организма. М. С. Толгская указывает, что в настоящее время известна большая группа токсических веществ , которые связывают свободные сульфгидрильные группы белков/
Целью настоящего исследования явилось изучение влияния сероуглерода, а также комбинация сероуглерода и сероводорода на изменение содержания БН-групп в сыворотке крови.
Содержание БН-групп в сыворотке крови можно определять йодометрическим и амперометрическим методом (титрованием). Мы использовали для определения 5>Н-групп йодометрический метод. Кровь брали из хвостовой вены, соблюдая правила асептики, один раз в 20 дней.
У крыс первой группы было установлено снижение содержания общих БН-групп за весь период проведения эксперимента на 19% (в отдельные периоды эксперимента до 25%), а белковых БН-групп — на 14% по сравнению с контрольной группой крыс.
Полученные изменения статистически достоверны (общие БН-груп-пы 99,9%, белковые БН-группы 99%).
Что касается крыс второй группы, то у них никаких изменений в содержании общих БН-групп и белковых БН-групп не обнаружено. В отношении содержания общего белка в сыворотке крови у крыс как первой, так и второй группы по сравнению с контрольной достоверного измеиения не выявлено.
При патологоанатомическом вскрытии у крыс первой группы были обнаружены эмфизема, ателектаз и очаговое кровоизлияние в легких,
1
%60\
V0 %20\
I О
Фон
Зотрабм -1-
Ii
II
II
Время наблюдения
/
Рис. 5. Влияние паров сероуглерода в отдельности и сероуглерода в сочетании с сероводородом на активность холинэстеразы коови крыс.
/ — при вдыхании паров сероуглерода в концентрации 10 мг/м3\ 2—паров сероводорода (0,008 мг/м') в сочетании с парами сероуглерода (0,010 мг/м3); 3 — контроль.
«
почти у всех дилятация правого сердца, почки темно-коричневого цвета, границы между корковым и мозговым слоем выражены нерезко, •имеются застойные явления; печень темно-коричневого цвета, полнокровная, с застойными явлениями. Почти у всех крыс был отмечен очаговый энтерит. Остальные органы без особых видимых изменений.
У крыс второй группы патологических изменений внутренних органов не обнаружено.
Выводы
1. Смесью сероуглерода и сероводорода в концентрациях, равных предельно допустимым среднесуточным концентрациям этих веществ для атмосферного воздуха, при хронической круглосуточной затравке белых крыс оказалась недейственной.
2. Хроническая круглосуточная затравка крыс, подвергнутых действию сероуглерода в концентрации 10 мг/м3, вызывает изменения в «соотношении хронаксии сгибателей и разгибателей, активности холин-эстеразы, содержании общих SH-групп и белковых SH-групп; наблюдаются также патологические изменения в некоторых внутренних органах.
3. Принятые ранее предельно допустимые концентрации как сероуглерода, так и сероводорода (максимальные разовые и среднесуточные) лежат ниже порога, при котором наблюдается эффект суммации, поэтому для оценки загрязнения атмосферного воздуха при комбинированном действии указанных веществ можно пользоваться без поправок нормативами этих веществ, рекомендованными Комитетом по санитарной охране атмосферного воздуха при Государственной санитарной инспекции СССР.
ЛИТЕРАТУРА
ф
ф
Алексеева М. В. Определение атмосферных загрязнений. М., 1959.—Б о р и-■сенкова Р. В. Экспериментальные исследования по гигиенической характеристике производственной пыли ферросплавов. Дисс. канд. М., 1952.— Гофмеклео В. А. Гиг. и сан., I960, № 4, стр. 9.— Гильденскиольд Р. С. Там же, 1959, № 6, стр. 3.—Д у а н ь Ф ы н -ж у й. Там же, 1959, № 10, стр. 12. — Коштоянц X. С. В кн.: Доклады 20-го Международного конгресса физиологов. М., 1956, стр. 283.— Лебедева В. А., Черниговский В. Н. Бюлл. экспер. биол., 1951, № 3, стр. 153. — Рязанов В. А. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1961, в. 5, стр. 5.—Соломин Г. И. Гиг. и сан., 1961, № 5, стр. 3. — Турпаев Т. М. Биохимия, 1955, т. 20, № 4, стр. 456. — Толгская М. С. В кн.: Токсикология новых и промышленных химических веществ. М., 1961, в. 2, •стр. 115. — Фельдман Ю. Г. Гиг. и сан., 1960, № 5, стр. 3. — У б а й д у л л а е в Р. Там же, 1961, № 7, стр. 3. — Чжао Чжэн-ци. Там же, 1959, № 10, стр. 7.— F 1 е i s h е г J. Н., Р о р е Е. J., Arch, industr. Hyg.. 1954, v. 9, p. 323.
Поступила 14/VI 1962 г.
EXPERIMENTAL DATA FOR SUBSTANTIATING THE MAXIMUM PERMISSIBLE •CONCENTRATION OF CARBON DISULFIDE IN COMBINATION WITH HYDROGEN
DISULFIDE IN THE ATMOSPHERIC AIR
В. K. Baikov, junior scientific worker
Physiological investigations were carried out on men and animals for the purpose -of obtaining hygienic background for determining the maximum permissible concentrations of carbon disulfide present in combination with hydrogen disulfide in the atmospheric air.
The investigations carried out on men for determining the threshold value of smell and reflex action to the ocular light sensitivity revealed a partial summation effect.
Chronic 24-hr. poisoning of animals (white rats) for a period of 70 days showed that carbon disulfide present in combination with hydrogen disulfide in concentrations equal to the existing maximum permissible daily average concentrations taken separately had no effect on warm-blooded animals.
The maximum permissible concentrations, which have been previously set for carbon disulfide and hydrogen disulfide (the maximum single and daily averagy concentrations), are below the level of the threshold value producing a summation effect. Therefore, the ■standards recommended for these substances by the Committee for Sanitary Protection
of the Atmospheric Air under the State Sanitary Inspection, USSR may be used for the assessment of the atmospheric air pollution with these two substances taken in combination.
ir ir ^
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЗОНИРОВАНИЯ ВОДЫ КАНАЛА СЕВЕРНЫЙ ДОНЕЦ —ДОНБАСС ДЛЯ ПИТЬЕВЫХ ЦЕЛЕЙ
Б. Л. Вахлер
Заместитель главного инженера Донбассводтреста (Донецк)
Опыт двухлетней эксплуатации первой в стране производственной установки по озонированию воды канала на Часов-Ярской фильтровальной станции показал высокую эффективность применения озона для снижения цветности, окисляемости, дезодорации и обеззараживания воды. Существующая озонаторная установка позволяет вести обработку 5000 м3 в сутки при первичном и вторичном озонировании суммарной дозой озона до 5 мг/л при продолжительности контакта озона с водой около 6 минут. Качество исходной воды канала характеризуется следующими предельными показателями: мутность 7—26 мг/л, окисляемость 5,7—7,4 мг/л, хлор-ион 40—55, сульфат-ион 121 —174, аммоний-ион 0,05—0,9 мг/л, цветность 25—34°, запах 2—3 балла, микробное число 150—2000, коли-титр 4,3—0,004» рН 7,8—8,0.
Технологическая схема обработки воды предусматривает коагулирование смешанным коагулянтом дозой до 100 мг/л (в пересчете на безводный продукт), подщелачивание известью до 30 мг/л, обеззараживание хлором дозой 5—6 мг/л и углевание активированным углем дозой до 15 мг/л при появлении запахов и привкусов в воде выше порога ощутимости 2 балла.
С введением озонирования, учитывая невысокую мутность воды канала, фактические среднегодовые дозы коагулянта (глинозем) составляют 32 мг/л и извести — до 10 мг/л.
Технологическая схема озонирования воды (рис. 1) включает в себя сжатие воздуха воздуходувками РМК, осушение воздуха методом адсорбции силикагелем, синтез озона отечественными озонаторами ПО-2 с выходом озона 10—12 мг/л и смешение озона с водой для первичной стадии озонирования методом рекуперации, для вторичной — донным распылением озона фильтросами.
С момента ввода установки до января 1962 г. озонирование воды производилось только на первичной стадии дозами до 3 мг/л зимой и 5,6—6 мг/л летом; при этом остаточный озон в воде после 6 минут контакта поддерживался на уровне 0,4—0,6 мг/л, чем обеспечивалось полное обеззараживание воды. Хлорирование воды в это время производилось только после фильтров дозой хлора 0,5—0,6 мг/л. С января по апрель 1962 г. по согласовании с областной санитарно-эпидемиологиче-ской станцией вторичное хлорирование воды было прекращено, станция перешла только на озонирование дозой 2,5—2,8 мг/л озона для первичной стадии и 1 мг/л после прохождения через фильтры.
Бактериологические показатели качества фильтрованной воды после озонирования, а также в отдаленных точках городской сети характеризуются данными, представленными в табл. 1.
В дальнейшем в связи с резким увеличением производительности станции (до 2 раз), повышением озонопоглощаемости воды количество вырабатываемого озона оказалось недостаточным, станция снова была переведена на первичное озонирование и вторичное хлорирование.
