Способ определения предельно допустимой концентрации аэрозоля пятиокиси ванадия в атмосферном воздухе

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬ-; НО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ АЭРОЗОЛЯ ПЯТИОКИСИ ВАНАДИЯ В АТМОСФЕРНШ ВОЗ-. ДУХЕ путем ингаляцпонного воздействия на лабораторных животных и иссле дования биохимических показателей в биологическом материале, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности определения, на животное воздействуют 3-5 концентрациями ПЯТИОКИСИ ванадия дополнительно определяют в тропных органах одновременно на всех группах животных липиды , белки и ферменты и по величине их изменений определяют предельно допустимую концентрацию,3

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) () 1) 4(5)) А 61 Ь 9/00

1

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Л Ю (21) 3492308/28-13 (22) 17.09.82 (46) 23.02.85. Бюл. Р 7 (72) С.М.Соколов и В.В.Дробеня (71) Минский ордена Трудового Красного Знамени государственный медицинский институт (53) 615.777/779(088.8) (56) 1. Буштуева К.А. Принципы гигиенического.нормирования атмосферных загрязнений. — "Руководство по гигиене атмосферного воздуха", М,, 1976, с. 73.

2. Пинигин М.А. К проблеме ускоренного нормирования атмосферных загрязнений. — Сб. "Материалы научных исследований по гигиене атмосферного воздуха, гигиене воды и санитарной охране водоемов". М., 1972, с. 9-14.

Ф (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ АЭРОЗОЛЯ

ПЯТИОКИСИ ВАНАДИЯ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗ- .

ДУХЕ путем ингаляцпонного воздействия на лабораторных животных и иссле» дования биохимических показателей в биологическом материале, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности определения, на животное воздействуют 3-5 концентрациями пятиокиси ванадия дополнитель3 но определяют в тропных органах одновременно на всех группах животных липиды, белки и ферменты и по величине их изменений определяют предельно допустимую концентрацию.

1140789

Изобретение относится к медицине, а именно. к способам определения пре- . дельно допустимой концентрации (ПДК) аэрозоля металла, в частности пятиокиси ванадия, в атмосферном воздухе.

Известен способ определения ПДК аэрозоля пятиокиси ванадия в атмос ферном воздухе, основанный на изучении непрерывного воздействия.применяемого вещества на лабораторных жи- 1О вотных в 3-х концентрациях в течение

4 месяцев 11 . .Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения ПДК аэрозоля пяти-t5 окиси ванадия в атмосфере, основанный на определении времени появления первых достоверных изменений изучае- " мых показателей в биологических материалах у подопытных животных в за- 20 висимости от величины используемой концентрации и длительности воздействия.

Согласно указанному способу на лабораторных животных воздействуют 25

4-5 концентрациями исследуемого вещества. При этом воздействуют отно сительно высокими (заведомо действующими) концентрациями. Подбор концентраций осуществляется таким образом, ЗО чтобы максимальная из них вызывала появление статистически достоверных изменений, выбранных для исследования биологических материалов, через

1-4 ч, а последующие — через 24 ч, неделю, две недели и месяц соответственно. Для этого каждая из концентраций должна быть меньше предыду- . щей в 3- 10 раз. Каждая гр;ппа животных подвергается ингаляционному воздействию изучаемого вещества определенной концентрации до тех пор, пока не будут выявлены достоверные изменения показателей, определяемых в биологических материалах. При этом 4 в процессе динамического наблюдения должно быть сделано не менее 4-7 ис-, следований с интервалами между ними в зависимости от уровня воздействующей концентрации от нескольких минут до нескольких суток.

Зависимость времени наступления различных токсических эффектов от величины воздействующей концентрации анализируется на логарифмичес- 55 кой сетке. На оси абсцисс откладываются значения концентраций, а на оси ординат — время наступления эффекта. Полученные на логарифмической сетке прямые концентрация — время по разным показателям экстраполируют на срок 2880 ч (4 месяца), что соответствует принятой в коммунальной токсикологии длительности хронического эксперимента. Для определения пороговой концентрации из точки прямой зависимости концентрация — время соответствующей 2880 ч, опускают перпендикуляр к оси абсцисс (концентраций). Определение ПДК для данного вещества проводится путем деления . прогнозируемых порогов хронического действия по различным показателям на соответствующие углу наклона прямой зависимости концентрация — время коэффициенты запаса (2).

Однако после установления недействующей концентрации в течение одного или более месяцев возникает необходимость исследования резорьтивного действия полученной ПДК в

4-месячный срок, что значительно удлиняет сроки эксперимента.

Кроме того, при установлении ПДК необходимо определение равных токсических эффектов при воздействии всеми изучаемыми концентрациями. В этой связи необходимо многократное, 47 раз в сутки (а иногда и чаще), в короткие промежутки времени (через

1-3 ч) взятие крови (в объеме 23 мл) у одного и того же лабораторного животного. Последнее приводит к значительной кровопотере и не может не сказаться на точности полученных результатов. При этом метод предусматривает установление пороговых действующих концентраций, и для перехода к недействующим ПДК необходимо использовать коэффициенты запаса, что снижает точность установления ПДК.

Целью изобретения является повышение точности определения предегвно допустимой концентрации аэрозоля пятиокиси ванадия в атмосферном воздухе.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения предельно допустимой концентрации аэрозоля пятиокиси ванадия в атмосферном воздухе путем ингаляционного воздействия на лабораторных животных и исследования биохимических показателей в биологическом материале на животное воздействуют 3-5 концентрациями пятиокиси ранадия, допол» нительно определяют в тропных органах одновременно на всех группах животных липиды, белки и ферменты и по величине их изменений определяют предельно допустимую концентрацию.

На фиг. 1 и 2 представлены графики, поясняющие предлагаемый способ.

Способ осуществляется следующим образом. 10

Осуществляют определение предельно допустимой концентрации аэрозоля металла в атмосферном воздухе, для чего пять групп (одна группа конт--. рольная) лабораторных животных (крыс: 1g самцов по 10 шт. в каждой группе) подвергают непрерывному ингаляционному воздействию четырьмя заведомо действующими концентрациями пятиокиси ванадия: С,-10 мг/м, С -5,0 мг/м2о

СЬ 1ЭО мг/м э С4 Оу1 мг/м э

Для оценки токсического действия аэрозоля пятиокиси ванадия осуществляют исследование биологического материала — печени, почек и легких 25 (как наиболее чувствительных к действию данного вещества).

Исследование заключается в определении через каждые 5 сут в печени цитохромоксидазы, сукцинатдегидроге- щ назы, общего белка, витамина С, $Н-rpynn; в почках g -липопротеидов, мочевины, витамина С, холестерина, 1140789 4 креатинфосфата; в легких активности трансаминазы, липидов, глюкогена, рибонуклеазы, общего белка. Исследование указанных показателей производят через каждые 5 сут. Данный диапазон времени обусловлен тем фактом, что при воздействии уже минимальной концентрации, используемой в эксперименте (0,1 мг/м }, в организме лабораторного животного наступает дезорганизация. Шестикратное определение показателей в течение эксперимента (месяц) связано с получением достаточного количества точек, необходимых для более достоверного построения кривых (фиг. 1).

Токсическое действие пятиокиси ванадия оценивали по степени дезорганизации организма. С этой целью . использован единичный обобщенный показатель — информационная энтропия (83, дающая возможчость охарактеризовать организм как систему, в которой различные уровни ее организации взаимосвязаны и взаимообусловлены.

Информационную энтропию (Н) определяют по формуле Шеннона

1 н=-Р„Е Р„+е,М,Р,... +и,„ь,р„.

Установленная в ходе эксперимента информационная характеристика различных систем организма представлена в табл.

1 сЧ

1 О

oto Ф

Ф 00 сЧ в м е л л

% о о О

00 о а

Ю Ю о (1 ц

О С0

В о о ь л

О сЧ с сЧ в Л

00 л л . сч о сч

1 1

I

1 О сO 00

О1 Ch

Ф A о о с ъ а

О о0 л

Ю.о

00 «

СЧ cV

° л 0 (Ч л о сЧ

О1 СЬ л ° 1 о о

<1 а

Ф 00 л

Ю о

О сЧ л а л

Ch О1 л о о

I Ю

Ъ

СЧ со л л о о а а сЧ л л б.(Ч л

1

1

®1

I о

СЧ б «- « еО Ch С0 С0 а л д ° \ о ю о о

1

1 1

Р о

1:!

61 !

0 4

Х х

Щ л хо с

A л

А

I aj и о O

В - С Со сГ) ch cV °.СЧ cV л л

1 д х Ф э

И

1

1

1 о п

1140789

Р1 О

Ю Ю

Ю 3 О !

Ь 11 л Ю л м

В со со л л о о о со

I о 1, 1 1 1

1

00 л

00 .. в ь

I

1

Со о

1

I !

I

1 1

1140789Т а блица 2

Концентрация

1 0,, Mr /M3

Сроки исследования, ч

Группы животных (крьг сысамцы) 720

600

360

240

480

Суммарный энтропийный показатель, Н бит

3,63

3,61

3,58

3,55

3,47 3 52

3,46

3,51

3,48

3,44

3,41

3,36

2 5

3 36

3,34

3,31

3,29

3,23 3,26

3 1

3,19

3,16

3,17

3,14

3,12

4 0,1

5 Контроль 3

Результаты экспериментальных исследований подвергают статистичес" кой обработке методом размаха с использованием критерия Стьюдента для выявления достоверных различий меж-ду опытом и .контролем. В данных исследованиях достоверными считаются— различия при P 0,05. При всех уровнях. воздействия V 0 наблюдается статистически достоверное различие меж- 10 ду опытными и контрольными группами животных.

Поскольку величину энтропии каждой из изучаемых систем подопытного

Данные о степени дезорганизации в 45 организме лабораторных животных, прот изошедшей под воздействием пятиоки-, си ванадия и выраженной в битах (Н „ ), откладывают в полулогарифмической системе координат, по оси 5о ординат — Н(бит), а по оси абсцисс—

1g времени (фиг. 2).

Полученные таким образом прямые - отражают степень дезорганизации организма в процессе непрерывного ме- 55 сячного воздействия пятиокиси ванадия: прямая 1-концентрация 10 мг/мз (С„), прямая 2 — 5 мг/м (С ), пряживотного измеряют в битах,то проведенное суммирование энтропий, различных систем организма, т.е. определение изменений при опыте (Н „ ц ) и дальнейшее сравнение с контролем (Н„ „,ро„ ) позволяет установить сте-. пень дезорганизации организма в целом.

Суммарные энтропийные показатели (Н) организма при непрерывном воздействии пятиокиси ванадия в различных концентрациях представлены в табл. 2. а мая 3-1 мг/м (С ), прямая 4-0,1мг/м (С4). Экстраполируя указанные прямые до пересечения с осью абсцисс, характеризующей величину энтропии контрольных (интактных) животных, которая в процессе проведения эксперимента находилась на одном уровне, определяют время (Т„-Т4), в течение которого используемые в эксперименте концентрации (с„-с4) не вызывали изме- . нений в организме животных, т.е.

Н щ Н„о„,ро, . Полученные значе" ния времени Т, -Т„ и концентраций

C„-С представлены в табл.. 3.

1140789

Таблица 3

Концентрация

V 0 мг/м

Время, ч

0,9 3 7 40

Cg-&г/лг у-ЖГ/ю(31

3:д й?

1„

Составитель В.Фролова

Редактор Н.Лазаренко Техред Т.Иаточка Коррек В.Б орректор В.Бутяга

Заказ 360/5 Тираж 722 Подписное

ВНИИЛИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д.4/5

Фи лиал ППП Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4 (!

Зависимость концентрации от времени экстраполируют на срок 2880 ч (ч месяца) — срок проведения хронического токсикологического эксперимента при установлении ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе. Предельно допустимая недействующая кон-, центрация пятиокиси ванадия в атмос-. ферном воздухе прямо пропорциональна времени.

Длительность определения !ЩК аэрозоля металла в атмосферном воздухе по предлагаемому способу составляет месяц, а по известному — 4 месяца.

Предлагаемый способ определения

ПДК аэрозоля металлов в атмосферном воздухе позволяет повысить точность определения за счет того, что он предусматривает определение недействующей концентрации и при этом отпадает необходимость использования коэффициентов запаса, которые в силу сво" ей большой вариабельности вносят значительные погрешности в точность определения ПДК.