Способ определения предельно допустимых концентраций (пдк) соединений металлов в атмосферном воздухе населенных мест

(71) Донецкий медицинский институт им.М,Горькоо(56) Гринь Н,В., Говорунова Н.Н., ЕрмаченкоТ.П, Методические аспекты гигиеническогонормирования соединений металлов в воздушном бассейне населенных мест. - Гигиена и санитария, 1987, М 9, с, 36-37.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОДОПУСТИМЫХ КОН ЦЕНТРАЦИЙ (ПДК) СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ(57) Изобретение относится к медицине,точнее к гигиене, в частности к токсикологии, и может быть использовано для нормирования соединений металлов ватмосферном 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 об- аэом рПДК соединений металлов в атмосферном воздухе населенных мест определяют путем регистрации биохимических показателей в биологических жидкостях подопытных животных и сравнения их с контролем, -жсперимент проводят на двух группах бе 660681 А 1 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 - концентрация соединения металла,мг/м; Н - средняя энтропия, бит, 5 табл,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 формулугде К - концентрация соединения металла, используемая в эксперименте, мг/м;Й - средняя энтропия, бит,П р и м е р 1. ОБУВ аэрозоля уксусно- кислого кальция на основании исследований среднесмертельной дозы и математического прогноза составляет 0,060 мг/м, 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 без 0 еменных 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 (Р 0) и контрольной (Рк) группах в их сумме. Для этого среднее значение показателя в основной группе (Х 0) делят на сумму средних значений показателя в основной и контрольной (Хк) группах. По общему содержанию белка в сыворотке:ХоРо = -- .- =0,5 оо,о+Ж Ро Х - +у 1 - Ро = 0,432 Х Хо+ Значения Р 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 Р и 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=-Ро 92 х Р - (1-Р) 1 о 92(1-Р)= = -0,5681 о 920,568 - 0,432 1 о 92 0,432 = = 0,987 бит, При этом 1 о 92 Р = 3,332 19 Р, Таким образом вычисляют значение Н для бинарных сообщений Р и 1-Р остальных показателейСреднее значение всех принятых в анализ показателей Н = 0,964 Энтропийной оценке отклика соответствует определенная вероятность действующей концентрации испытуемого соединения, связь между которыми описы вают эмпирическим уравнением на основании обучающих данных экспериментальных исследований по обоснованию ПДК по известному способу. Средним энтропийным оценкам (Н) отклика у беременных крыс со ответствуют средние вероятности (Р) уровней концентраций металлов, приведенные в табл,3,При приближении логарифмическойфункцией зависимость Й и Р описывается 15 уравнениемРо = - 0,064 - 37,88619 Н,нижняя граница доверительного интервала 20 Рнедействующей концентрации составляет 0,04127 (для вероятности 68%).Так как фактическая концентрация К испытуемого соединения металла по условию предлагаемого способа является действую щей, то недействующая его концентрацияКн составляет30Взяв Рн в виде значения ее нижней границы доверительного интервала при 680 вероятности, получают35 К 0,04127- 37,88619 - 0,064где К - концентрация соединения металла,мг/м, испытанная в опыте;з40 Й - эмпирическая энтропийная оценкаотклика, бит, установленного у беременныхкрыс, подвергавшихся действию соединения металла в концентрации К.Подставив Й = 0,978 и значение испы танной в эксперименте концентрации уксуснокислого кальция К=0,52.мг/м вуравнение (1). получают величину недейст-вующей концентрации вещества, равную0,040 мг/м .50 Предельно допустимая концентрацияуксуснокислого кальция, установленная потрадиционной методике экспериментального обоснования ПДК, равна 0,050 мгlм,П р и м е р 2, Установленный на основа нии исследования среднесмертельной дозыи математического прогнозирования относительный безопасный уровень воздействия трехокиси сурьмы составляет 0,027мг/м, С целью экспериментального обос- знования недействующей концентрации по предлагаемому способу в эмбриотоксикологическом эксперименте испытано непрерывное ингаляционное воздействие на беременных крыс концентрации трехокиси сурьмы 0,27 мг/м (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-Р одноименных показателей основной и контрольной групп составляют:общий белок Р = 0,632; 1-Р = О,ЗР 8;общие липиды Р = 0,631: 1-Р . - . 0,369;В-липопротеиды Р = 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 од 2 0,6320,368 од 20,368=0,949:общие липиды Н = -0,631 092 0,6310,369 0920,369 = 0,950:В-липопротеиды Н = -0,448 од 2 0,4480,552 од 2 0,552 = 0,992;В-группы Н = -0,555 од 20,555-0,445 од 2 0,445 = 0,991,Среднее значение энтропии Н = 0,971.При Н =0,971 и К=0,27 мг/м решениеуравнения (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 мг/мз.П р и м е р 3, На основании исследования среднесмертельной дозы и математического прогнозирования ОБУВ сульфата олова составляет 0,045 мг/мз. Для экспериментального обоснования недействующей концентрации сульфата олова по предлагаемому способу основная группа беременных крыс подвергалась непрерывному ингаляционному воздействию вещества при средней концентрации его в затравочной камере 0,29 мг/м", 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 раз личия по сравнению с контролем установлены у животных основной группы по показателям, приведенным в табл.5.Доли средних значений показателей основной и контрольной групп в их сумме рав ны:ЯН-группы Р = 0,439; 1-Р = 0,561:лактатдегидрогеназа Р = 0,426; 1-Р =0,574;15 В-липопротеиды Р = 0,370; 1-Р = 0,630,Энтропии Н систем средних значенийпоказателей составляют:20 Н-группы Н = -0,439 од 2 0,439-0,561од 2 0,561 = 0,989;лактатдегирогеназа Н = -0,426 од 2 0,4260,574 од 2 0,574 = 0,984;В-липопротеиды Н = -0,370 од 20.37025 0,630 од 2 0,630 = 0,961,Средняя энтропия Н определяется делением суммы энтропий отдельных показателей на их число: Н = 0,978.ЗО Решение равнения (1) при Й "0,978 иК = 0,29 мг/м дает значение недействующей кон центра ции сул ьфата олова 0.039 мг/м . Установленная на основании традизционного подхода к обоснованию ПДК не действующая концентрация сульфата олова0,04 мг/м.Формула изобретения40 Способ определения предельно допустимых концентраций(ПДК) соединений металлов в атмосферном воздухе населенных мест, включающий установление параметров острой токсичности, расчетное прогно зирование ориентировочного безопасногоуровня воздействия (ОБУВ), затравку беременных крыс аэрозолем исследуемого соединения металла, определение показателей обмена и состояния ферментных систем в 50 сравнении с контролем, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ускорения и упрощенияспособа, затравку крыс проводят аэрозолем исследуемого соединения металла в концентрации в 10 раз большей ОБУВ, рассчи тывают парную энтропию средних величину тех показателей. которые статистически значимы в сравнении с контролем, а затем определяют ПДК по формуле1660681 где К - концентрация соединений металла,мг/м;Н - средняя энтропия, бит,Таблица блица Р,Х + Я х овень кон ен аблиц К 0,04127ПДК - 37,886 ц н - 0,064Недействующая Пороговая Действ ющая10 1660681 Таблица 5 Составитель В,МитюаинТехред М.Моргентал Корректор И.Муска Редактор И.Шмакова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2071 Тираж 436 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб., 4/5