Способ определения предельно допустимых концентраций веществ общетоксического действия в атмосферном воздухе Советский патент 1989 года по МПК G01N33/74 

1

Изобретение относится к медицине, а именно к способам установления предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в атмосферном воздухе.

Цель изобретения - повьппение точности способа.

Цель достигается тем, что при осуществлении способа установления ПДК веществ общетоксического действия в атмосферном воздухе путем круглосуточного ингаляционного воздействия на лабораторных животных веществом в 4-5 концентрациях и исследования биологических показателей, характеризующих развитие в организме общей

неспецлфической адаптационной реакции тренировки, устанавливают зависимость времени развития этой адаптационной реакции от величин концентраций действующего вещества и на ее основе определяют предельно допусти- муы концентрацию.

На чертеже представлен график, выпапненный в логарифмическом масштабе, поясняющий предлагаемый способ.

Способ осуществляют следующим образом.

Проводят определение предельно допустимой концентрации вещества общетоксического действия (например.

iA

О CD

3

аэрозоля оксида магния) в атмосферном воздухе, для чего пять групп (она группа является контрапем) лаборторных животных (крыс-самцов по 10 в каждой группе) подвергают круглосуточному ингаляционному воздействи четырьмя небольшими концентрациями вещества, например: С,-2,О мг/м ; Cj 1,0 Сз 0,4 мг/м ; С4 0,1 мг/мз.

Концентрация исследуемого вещества, вызывающая в организме развитие общей неспецифической адаптационной реакции тренировки на 4-месянный период (2880 ч), является предельно допустимой.

Реакция тренировки характеризуется преобладанием в центральной нервной системе умеренно выраженных тормозных процессов, охранительного торможения, повьшением суммационно- ,порогового показателя .(СПП) на 10- 15%. При этом число лимфоцитов в крови белых крыс находится в пределах нижней половины зоны нормы (45- 60%), ЧИСЛО сегментоядерных нейтро- филов - в пределах верхней половины зоны нормы (35-45%), число зозино- филов, палочкоядерных нейтрофилов и моноцитов, а также общее число лейкоцитов - в пределах нормы. Характерно умеренное увеличение секреции минералкортикоидов и глюкокорти коидов, а также некоторое увеличен функгдиональной возможности щитовидной железы.

Исследование начинается с воздействия на организм самой большой концентра191и вредного вещества (2 мг/м ). В начальный период (до 4-5 суток) проводят исследования СПП 2-3 раза в сутки до появления изменения этого показателя, характризующего его увеличение на 10-15% по сравнению с контролем. При установлении указанных отклонений СПП проводятся исследование формулы белой крови животных, определение содержания кортикостероидов, показателей, отражающих функциональную активность щитовидной железы, морфологические исследования и др.

Полученные данные откладывают в логарифмической системе координат, по оси ординат - время., ч, а по оси абсцисс - концентрации., мг/м .

Из полученной точки на логарифмической сетке проводят прямую под углом 135 и прогнозируют ориентиро0

5

адаптационной тренировки под

вочное время развития реакш-ш тренировки под воздействием слб;дующей концентрации вредного вещества (1,0 мг/м). Точное время развития в организме исследуемой адаптационной реакции определяют по изменению СПП животных по срав- нению с контролем. Затем исследуют другие показатели, характеризующие развитие адаптационной реакции тренировки в организме. Таким образом, .на логарифмической сетке получают две точки, через которые проводят прямук . Эта прямая отражает зависимость времени развития в организме общей неспецифической адаптационной реакции от величины концентрации вредного вещества. В соответствии с полученной прямой определяют ожидаемое время развития в организме животных адаптационной реакции тренировки под воздействием остальных 5 концентраций - 0,4 и 0,1 мг/м . По- лученные значения времени в зависимости от концентраций аэрозолей оксида магния представлены в табл. 1.

0

5

0

5

0

5

На основе полученных экспериментальных данных корректируют угол наклона прямой зависимости развития . в организме реакции тренировки от концентраций и времени воздействия вещества. Эту прямую экстраполируют на период 2880 ч (4 месяца) - срок проведения хронического эксперимента при установлении ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе и устанавли- .вают концентрацию, вызывающую развитие общей неспецифической адаптационной реакции на этот период времени. Полученная концентрация является предельно допустимой для атмосферного воздуха.

В соответствии с предлагаемым способом установлены ПДК оксида магния, оксида висмута, молибдата аммония и диоксида марганца в атмосферном воздухе. Полученные зна 1ения ПДК и величины этого гигиенического регламента, установленные по известному и предлагаемому способам, представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, предлагаемым и известным способами получены . сопоставимые значения ПДК указанных веществ.в атмосферном воздухе.

Для оксида висмута величина ПДК, установленная предлагаемым способом составила 0,05 мг/м.

Более высокая точность и надеж-- ность предлагаемого способа по сравнению с известным обусловлена тем, что критерием для установления ПДК изучаемого вещества выступает состояние организма как целого - общая неспецифическая адаптационная реакция тренировки, которая является проявлением нормальных взаимоотношений организма с окружающей средой. Поэтому концентрация вещества, вызывающая развитие этой адаптационной реакции, не может оказывать на организм неблагоприятного действия. При установлении ПДК по известному способу за основу берутся пороговые концентрации, т.е. те минимальные концентрации вещества, которые оказывают токсическое действие, что выражается изменением отдельных биологических показателей. В соответствии с известным способом путем деления пороговой величины на величину коз- фициента запаса получают концентрацию, которую принимают за ПДК. Однако при этом нет гарантии, что эта концентрация является недействующей, так как коэффициент запаса, используемый в известном способе, величина не имеющая достаточно научного обоснования, и его использование вносит значительную погрещность в определении ПДК.

Так ПДК аэрозолей парамолибдата аммония, установленная в .ооответ- ствии с известным способом в пересчете на молибден составляет 0,1 мг/м (список ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе насе- ;ленныхмест № 3086-84от 27.08.84г.). В наших исследованиях концентрация аэрозолей молибдена на уровне 0,1нн

№ +0,009мг IM при кругл ос уточном воздействии н а организм животных вызывала статистически достоверные изменения (,05) ряда биологических показателей (табл. 3), что служит проявлением токсического действия на организм.

При этом снижение суммационно- порогового показателя свидетельству- ет о возбуждении нервной системы. Увеличение содержания малонового диальдегида в крови является показателем нарушения окисления липидов.

Изменение активности ферментов лак- татдегидрогеназы (ЛДГ) и мелатдегид- рогеназы (МДГ) в сыворотке крови свидетельствует о нарушении процессов энергетического обмена в организме.

Таким образом, концентрация 0,1 мг/м аэрозолей молибдена оказывает неблагоприятное воздействие на организм и не соответствует понятию ПДК. Для аэрозоля молибдена установлена ПДК на уровне 0,02 мг/м .

Изменения показателей, характеризующих реакцию тренировки, при воздействии различных аэрозолей приведены в табл. 4.

20

Формула изобретен

и я

5

0

5

0

5

0

Способ определения предельно допустимых концентраций веществ общетоксического действия в атмосферном воздухе путем непрерьшного воздействия на животных 4-5 концентрациями изучаемого вещества в течение четырех месяцев с последующим исследованием морфофункциональных показателей организма в с)авнении с контролем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, исследуют биопотенциалы коры головного мозга в отведениях от соматосен- сорной и зрительной зон, суммационно- пороговый показатель нервной системы, содержание кортикостероидных гормонов, белковосвязанного йода, лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов в крови и при увеличении интенсивности биопотенциалов альфа-ритмов на 10-45%, тета- и дельта-ритмов на 10-50%, коры головного мозга и . суммационо-порогового показате ля на 10-15%, повышении содержания кортикостероидов на 20-40% и белковосвязанного йода на 30-40%, содержании лимфоцитов в пределах 45-60% и сегментоядерных нейтрофилов 35- 45% определяют предельно допустимую концентрацию.

Таблица 1

55 Концентрация

Вещество

Изобретение относится к медицине, а именно к способам установления предельно допустимых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе., Цель - повышение точности способа. Пять групп крыс по 10 животных (одна группа контрольная) подвергают круглосуточному ингаляционному воздействию четырьмя дезами исследуемого вещества в течение 4 мес, затем ис биопотенциалы коры головного мозга в отведениях от соматосенсорной и зрительной зон, суммационно-порого- вый показатель нервной системы, содержание кортикостероидных гормонов, белковосвязанного йода, лимфоцитов и сегментоядерньк нейтрофилов. При увеличении интенсивности биопотенци- ал.ов о ритмов на 10-45%, к й- ритмов на 10-50%, коры головного мозга н с гьшационно-порогового показателя на 10-15%, снижении содержания кортикостероидов на 20-40% и белко- зосвязанного йода на 30-40%, содер- жан ии ли 1фоцитов в пределах 45-60% и сегментоядерных нейтрофилов 35-45% определяют предельно допустимую концентрацию. 4 табл., 1 ил. а S (Л

Оксид магния бксид висмута

Молибдат а 1мония Диоксид марганца

31,5 ,001 -25,6 1,0 ,10 3,8

,01 ,10

Увеличение интенсивности биопотенциалов коры головного мозга (ЭКоГ): альфа-ритмов тета ритмов дельта-ритмов

Таблица 3

,001 ,10

22,0 2,1

р 0,05 р 0,10

Таблица 4

45,0 10,0

34,5

-

10,0 11,2 15,0 12,9 10,4

32,8

20,0

45,0 35,0 42,

40,0

40 - 36,0 - у 30,0 45,0 60,0. 51,6 49,6 58,643,7 35,9

io-1/(ю«10

ПДк CiJ С| WM Концентрация, мв/м

Продолжение табл.4

20,0

40,0

43,7 35,9