Способ определения предельно допустимой концентрации аэрозоля пятиокиси ванадия в атмосферном воздухе

(9)А 61 Ь 9/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Мй Ви ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРи дел АИИВ;В%Пна и РНРЫМи(21) 3492308/28-13 (22) 17.09.82 (46) 23.02.85. Бюл. У 7 (72) С.М,Соколов и В.В.Дробеня (71) Минский ордена Трудового Красного Знамени государственный медицинский институт (53) 615,77/779(088.8) (56) 1. Буштуева К.А, Принципы гигиенического.нормирования атмосферныхзагрязнений. - "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 АЭРОЗОЛЯПЯТИОКИСИ ВАНАДИЯ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗ-,ДУХЕ путем ингаляцпонного воздействия на лабораторных животных и исследования биохимических показателей вбиологическом материале, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения точности определения, наживотное воздействуют 3-5 концентрациями пятиокиси ванадия дополнитель 3но определяют в тропных органах одно.временно на всех группах животных липиды, белки и ферменты и по величинеих изменений определяют предельно допустимую концентрацию,Изобретение относится к медицине, а именно к способам определения пре- . дельно допустимой концентрации (ПДК) аэрозоля металла, в частности пятиокиси ванадия, в атмосферном воздухе. 5Известен способ определения ПДК аэрозоля пятиокиси ванадия в атмос ферном воздухе, основанный на изучении непрерывного воздействия.применяемого вещества на лабораторных жи вотных в 3-х концентрациях в течение 4 месяцев 111..Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является способ определения ПДК аэрозоля пяти окиси ванадия в атмосфере, основанный на определении времени появления первых достоверных изменений изучае- " мых показателей в биологических материалах у подопытных животных в за- О висимости от величины используемой концентрации и длительности воздействия.Согласно указанному способу на лабораторных животных воздействуют 25 4-5 концентрациями исследуемого вещества, При этом воздействуют относительно высокими (заведомо действующими) концентрациями. Подбор концентраций осуществляется таким образом, ЗО чтобы максимальная из них вызывалапоявление 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, определяемыхв биологических материалах. При этомв процессе динамического наблюдения должно быть сделано не менее 4-7 исследований 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 кой сетке. На оси абсцисс откладываются значения концентраций, а на оси ординат - время наступленияэффекта. 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 ь 21.Однако после установления недейста вующей 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, 4- 7 раз в сутки (а иногда и чаще), в короткие промежутки времени (через 1"3 ч) взятие крови (в объеме 2- 3 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, дополнительно определяют в тропных органах одновременно на всех группах животных липиды, белки и ферменты и повеличине их изменений определяют пре.дельно допустимую концентрацию.На фиг. 1 и 2 представлены графики, поясняющие предлагаемый способ.Способ осуществляется следующимобразом. 10Осуществляют определение предельно допустимой концентрации аэрозоляметалла в атмосферном воздухе, длячего пять групп (одна группа конт.рольная) лабораторных животных (крыс: 15самцов по 10 шт. в каждой группе)подвергают непрерывному ингаляционному воздействию четырьмя заведомодействующими концентрациями пятиокиси ванадия: С,-10 мг/м, С -5,0 мг/м 20С,0 мг/м , С 4-0,1 мг/мДля оценки токсического действияаэрозоля пятиокиси ванадия осуществляют исследование биологическогоматериала - печени, почек и легких 25(как наиболее чувствительных кдейст.вию данного вещества).Исследование заключается в определении через каждые 5 сут в печеницитохромоксидазы, сукцинатдегидроге-.ЗОназы, общего белка, витамина С,ЯН-групп 1 в почках -липопротеидов,мочевины, витамина С, холестерина,1140 Р 89 4креатинфосфата; в легких активноститрансаминазы, 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, используемойв эксперименте (0,1 мг/м), в организме лабораторного животного наступает дезорганизация, Шестикратноеопределение показателей в течениеэксперимента (месяц) связано с получением достаточного количестваточек, необходимых для более достоверного построения кривых (фиг. 1).Токсическое действие пятиокисиванадия оценивали по степени дезорганизации организма. С этой целью .использован единичный обобщенныйпоказатель - информационная энтропия(Н), дающая возможчость охарактеризовать организм как систему, в которой различные уровни ее организациивзаимосвязаны и взаимообусловлены.Информационную энтропию (Н) опре"деляют по формуле ШеннонаН:-РЕвР 4+Е,Ма,Р, . + И, Ь,РУстановленная в ходе эксперимента информационная характеристикаразличных систем организма представлена в табл.(С 4). Экстраполируя указанные прямыедо пересечения с осью абсцисс, характеризующей величину энтропии контрольных (интактных) животных, кото 50 рая в процессе проведения эксперимента находилась на одном уровне, определяют время (Т-Т 4), в течение которого используемые в эксперименте кон центрации (с-с 4) не вызывали изме- .55 нений в организме животных, т.е,Нойит "контвль в Полученные значе.ния времени Т, -Т и концентрацийС-С, представлены в табл. 3,Результаты экспериментальных исследований подвергают статистичес" кой обработке методом размаха с использованием критерия Стьюдента для выявления достоверных различий между опытом и .контролем. В данных исследованиях достоверными считаются - различия при Р с 0,05. При всех уровнях. воздействия Ч 0 наблюдается ста. тистически достоверное различие меж О ду опытными и контрольными группами животных.Поскольку величину энтропии каждой из изучаемых систем подопытного 1Данные о степени дезорганизации в организме лабораторных животных, произошедшей под воздействием пятиоки-, си ванадия и выраженной в битах (Н ), откладывают в полулогарифмической системе координат, по оси ординат - Н(бит), а по оси абсцисс - 1 времени (фиг. 2).Полученные таким образом прямые- отражают степень дезорганизации организма в процессе непрерывного месячного 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 (Нц )и дальнейшее сравнение с контролем(Н ,роь) позволяет установить сте-,пень дезорганизации организма в целом. Суммарные энтропийные показатели (Н) организма при непрерывном воздействии пятиокиси ванадия в различных концентрациях представлены в табл. 2.9 1140789 Таблица 3 Концентрация7 0 мг/м 10 5 Время, ч 0,9 3 7 40 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-. СрЖе/лг у-ЖГ/юф" Д 1 3;д Ю т т Яю/я, М Фиг.уСоставитель В.ФроловаРедактор Н.Лазаренко Техред Т.Иаточка Коррек В,Борректор В.Бутяга Заказ 36015 Тираж 722 Подписное ВНИИЛИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4 5Фи лиал ППП Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 1,Щ ФДФзз Л 2 ферном воздухе прямо пропорциональнавремени. Длительность определения ЩК аэрозоля металла в атмосферном воздухе по предлагаемому способу составляет 1 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.