Способ определения предельно допустимых концентраций (пдк) соединений металлов в атмосферном воздухе населенных мест
Изобретение относится к медицине, точнее к гигиене, в частности к токсикологии, и может быть использовано для нормирования соединений металлов в атмосферном воздухе населенных мест путем регистрации биохимических показателей в биологических жидкостях подопытных животных. Цель изобретения - ускорение и упрощение способа. Сущность способа состоит в том, что эксперимент проводят на двух группах беременных крыс, одна из которых служит контролем, а другая подвергается воздействию токсического агента в концентрации, значение которой на порядок выше ориентировочного безопасного уровня его воздействия, определяют биохимические показатели в сыворотке крови белых крыс, расчитывают парную энтропию средних величин показателей в опытной и контрольной группах, находят среднее значение парной энтропии показателей и определяют ПДК по разработанной авторами формуле. ПДК = K<SP POS="POST">.</SP>0,04127/-37,886<SP POS="POST">.</SP>LGH-0,064, где K - концентрация соединения металла, мг/м<SP POS="POST">3</SP> H - средняя энтропия, бит.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К 0,04127 ПДК вЂ” 37,886 ° Ig Н вЂ” 0,064 К 0,04127 — 37,886 Ig М вЂ” 0,064 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4463739/14 (22) 20.07.88 (46) 07.07.91. Бюл, ¹ 225 (71) Донецкий медицинский институт им. M,ÃoðüKoãî (72) Н.В.Гринь, Н.Н.Говорунова и Н.М,Отрошенко (53) 614.76 (088.8) (56) Гринь Н,В., Говорунова Н.Н., Ермаченко Т.П. Методические аспекты гигиенического нормирования соединений металлов в воздушном бассейне населенных мест. — Гигиена и санитария, 1987, ¹ 99,, сс, 36-37. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ(ПДК) СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОВ В АТМОСФЕРН0М ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ MECT (57) Изобретение относится K медицине, точнее к гигиене, в частности к токсикологии, и может быть использовано для нормирования соединений металлов в атмосферном воздухе населенных мест путем регистрации биохимических покаэатеИзобретение относится к медицине, . точнее к гигиене, в частности к токсикологии, и может быть использовано для ускоренного нормирования металлосодержащих соединений в атмосферном воздухе населенных мест. Целью изобретения является упрощение и ускорение способа. Способ осуществляется следующим образом. ПДК соединений металлов в атмосферном воздухе населенных мест определяют путем регистрации биохимических показателей в биологических жидкостях подопытных животных и сравнения их с контролем, -мсперимент проводят на двух группах бе„„59„„1660681 А1 лей в биологических жидкостях подопытных животных. Цель иэобретеяия — ускорение и упрощение способа. Сущность способа состоит в том; что эксперимент проводят на двух группах беременных крыс, одна из которых служит контролем, а другая подвергается воздействию токсического агента в концентрации, значение которой на порядок выше ориентировочного безопасного уровня его воздействия, определяют биохимические показатели в сыворотке крови белых крыс, рассчитывают парную энтропию средних величин показателей в опытной и .контрольной группах, находят среднее значение парной энтропии показателей и определяют ПДК по формуле: где К вЂ” концентрация соединения металла мг/м ; Н вЂ” средняя энтропия, бит. 5 табл, 3. ременных крыс, одна из которых служит контролем, а другая подвергается воздействию токсического агента в концентрации, значение которой на порядок выше ориентировочно безопасного уровня его воздействия (ОБУВ), определяют биохимические показатели в сыворотке крови белых крыс, рассчитывают парную энтропию средних величин показателей в опытной и контрольной группах, находят среднее значение парной энтропии показателей и подставляют его в формулу 1660681 где К вЂ” концентрация соединения металла, используемая в эксперименте, мгlм; Й вЂ” средняя энтропия, бит, Пример 1. ОБУВ аэрозоля уксуснокислого кальция на основании исследований среднесмертельной дозы и математического прогноза составляет 0,060 мгlм, Для испытания в эмбриотоксикологическом эксперименте избрана концентрация аэрозоля уксуснокислого кальция 0,6 ! мг/м (в 10 раз больше ОБУВ),.Средняя фактическая концентрация вещества в воздухе затравочной камеры в процессе непрерывной круглосуточной затравки беоеменных крыс основной группы 0,52 мг/м . На 21-й день беременности в сыворотке крыс основной и контрольной групп исследованы 9 показателей, отражающих состояние белкового, липидного обмена, в также ферментативного статуса организма. Статистически достоверные изменения у животных основной группы по сравнению с контролем установлены по показателям, представленным в табл.1. Определяют доли Р средних значений одноименных показателей в основной (Po) и контрольной (Рк) группах в их сумме. Для этого среднее значение показателя в основной группе (Хо) делят на сумму средних значений показателя в основной и контрольной (Хк) группах. По общему содержанию белка в сыворотке: Хо Po = — —. - = 0,56B, о+ Р— х — — - 1 Ро = 0.432 Х Хо+ Значения P и 1 — Р для остальных показателей рассчитывают аналогично, В результате для каждого показателя получается полная группа событий (Р + (1 — Р) = 1) (см. табл,2). В качестве меры неоднородности P u 1-Р, т,е. отклонения от состояния нормы, вызванные у животных основной группы воздействием уксуснокислого кальция в концентрации 0,52 мг/мз, рассчитывают энтропию Н. По общему содержанию белка в сыворотке Н=-P logz x P — (1-P) !о92(1-Р)= = -0,568 Iogz 0,568 — 0,432 Iogz 0,432 = = 0,987 бит, При этом logy Р = 3,332 IgP, Таким образом вычисляют значение Н для бинарных сообщений P и 1-P остальных показателей., Среднее значение всех принятых в анализ показателей Н = 0,964 Энтропийной оценке отклика соответствует определенная вероятность действующей концентрации испытуемого соединения, связь между которыми описы5 вают эмпирическим уравнением на основании обучающих данных экспериментальных исследований по обоснованию ПДК по известному способу. Средним энтропийным оценкам (Н) отклика у беременных крыс со10 ответствуют средние вероятности (Р) уровней концентраций металлов, приведенные в табл,3, При приближении логарифмической функцией зависимость Й и Р описывается 15 уравнением Ро = — 0,064 — 37,886 Ig Й, нижняя граница доверительного интервала 20 Р„недействующей концентрации составляет 0,04127 (для вероятности 68 ). Так как фактическая концентрация К испытуемого соединения металла по условию предлагаемого способа является действую25 щей, то недействующая его концентрация Кн составляет к К Р. Ро Взяв Рн в виде значения ее нижней границы доверительного интервала при 68 вероятности, получают 35 К 0,04127 — 37,886 Ig — 0,064 где К вЂ” концентрация соединения металла, мг/м, испытанная в опыте; з 40 Й вЂ” эмпирическая энтропийная оценка отклика, бит, установленного у беременных крыс, подвергавшихся действию соединения металла в концентрации К. Подставив Й = 0,978 и значение испы45 танной в эксперименте концентрации уксуснокислого кальция К=0,52.мг/м в уравнение (1). получают величину недействующей концентрации вещества, равную 0,040 мг/м . Предельно допустимая концентрация уксуснокислого кальция, установленная по традиционной методике экспериментального обоснования ПДК, равна 0,050 мгlм, Пример 2. Установленный на основании исследования среднесмертельной дозы и математического прогнозирования относительный безопасный уровень воздействия трехокиси сурьмы составляет 0,027 мг/м, С целью экспериментального обосз 1660681 6 нования недействующей концентрации по предлагаемому способу в эмбриотоксикологическом эксперименте испытано непрерывное ингаляционное воздействие на беременных крыс концентрации трехокиси сурьмы 0,27 мгlм (йа порядок выше ОБУВ). На 21-й день беременности у животных основной и контрольной групп проведено исследование ряда биохимических показателей сыворотки крови. Статистически достоверные различия средних значений показателей при воздействии трехокиси сурьмы по сравнению с контролем установлены по общему содержанию в сыворотке белка, сульфагидридных,групп белков и В-липопротеидов (см.табл.4). Вероятности Р и 1-P одноименных показателей основной и контрольной групп составляют: общий белок Р = 0,632; 1-Р =- О,ЗР8; общие липиды Р = 0,631: 1-F =- 0,369; В-липопротеиды P = 0.448; 1-Р = 0,552; Н-группы Р = 0,555; 1-Р = 0.445. Энтропия (Н) системы средних значений одноименных показателей у животных основной и контрольной групп равна; общий белок Н = -0,632 logz 0,6320,368 logy 0,368 = 0,949: общие липиды Н = -0,631 !092 0,6310,369 !осу . 0,369 =0,950: В-липопротеиды Н = -0,448 !ощ . 0,4480,552 !оцуп 0,552 = 0,992; В-группы Н = -0,555 logz . 0,555-0,445 од2 0,445 = 0,991, Среднее значение энтропии Н = 0,971. При Н =0,971 и К=0,27мг/м решение уравнения (1) дает значение недействующей концентрации трехокиси сурьмы 0,027 мг/м . Традиционный подход к экспериментальному обоснованию ПДК в качестве недействующей концентрации этого вещества дает 0,03 мгlм . fl р и м е р 3. На основании исследования среднесмертельной дозы и математического прогнозирования ОБУВ сульфата олова составляет 0,045 мгlмз. Для экспериментального обоснования недействующей концентрации сульфата олова по предлагаемому способу основная группа беременных крыс подвергалась непрерывному ингаляционному воздействию вещества при средней концентрации его в затравоч- . ной камере 0,29 мгlм", Нг 21-й день беременности в сыворотке животных основной и контрольной групп исследовались 6 показателей, отражающих состояние белкового, липидного обмена и ферментного статуса животных. Статистически достоверные раз5 личия по сравнению с контролем установлены у животных основной группы Ilo показателям, приведенным в табл.5. Доли средних значений показателей основной и контрольной групп в их сумме рав10 ны: SH-группы Р = 0,439; 1-Р = 0,561: лактатдегидрогеназа Р = 0.426; 1-P = 0,574; 15 В-липопротеиды Р = 0,370: 1-Р = 0,630. Энтропии Н систем средних значений показателей составляют: 20 Н-группы Н = -0.439 loge 0,439-0,561 ! оцуп . 0.561 = 0,989; лактатдегирогеназа Н = -0,426 !оцуп 0.4260,574 loge 0,574 = 0,984; В-липопротеиды Н = -0,370 fogz 0.37025 0,630 logy 0,630 = 0,961. Средняя энтропия Н определяется делением суммы энтропий отдельных показателей на их число: Н = 0,978. 30 Решение уравнения (1) при Й - 0,978 и К = 0,29 мг/м дает значение недействующей концентрации сульфата олова 0.039 мг/м . Установленная на основании традиз ционного подхода к обоснованию ПДК не35 действующая концентрация сульфата олова 0,04 мг/м . Формула изобретения Способ определения предельно допустимых концентраций (ПДК) соединений металлов в атмосферном воздухе населенных мест, включающий установление параметров острой токсичности, расчетное прогно45 зирование ориентировочного безопасного уровня воздействия (ОБУВ), затравку беременных крыс аэрозолем исследуемого соединения металла, определение показателей обмена и состояния ферментных систем в 50 сравнении с контролем, отличающийся тем, что, с целью ускорения и упрощения способа, затравку крыс проводят аэрозолем исследуемого соединения металла в концентрации в 10 раз большей ОБУВ, рассчи55 тывают парную энтропию средних величин у тех показателей. которые статистически значимы в сравнении с контролем. а затем определяют ПДК по формуле 1660681 где К вЂ” концентрация соединений металла, мг/м; A — средняя энтропия, бит. Таблица 2 Таблица 3 Р,ХйЯх Н, бит Таблица 4 К 0,04127 ПДК 37 886 Ig н - 0 064 У овень кон ент а ии Недействующая Пороговая Действ ющая 0,99523 0,98104 0,95283 0,05861 0,01734 0,18534+О,01894 0,75263 +0,02544 1660681 Таблица 5 Составитель B,MèòþLUèê Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Муска Редактор И.Шмакова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2071 Тираж 436 Подписное 8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
