Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Санитарно-токсикологическая характеристика и обоснование уровней безвредности в атмосферном воздухе низших меркаптанов

/1 А )

Санкт—Петербургский государственный санлтарно-плгиенмческу.й медицинский институт

на правах рукописи

ВИШНЯКОВА НАДЕЖДА МИХАЙЛОВНА

УДК! 614.71i547.432s62Z.324 <470.56)

САНИ-ГДРНО - ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

И ОБОСНОВАНИЕ УРОВНЕЙ БЕЗВРЕДНОСТИ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НИЗШИХ МЕРКАПТАНОВ

14.00.07 - ГИГИЕНА

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соисканиа ученой степени кандидата медятлнпкик наук

работа Еыполисгка в Онкт—Петербургском государственное! санитарно-гигие-5-зм мЕгдицт 1сксм институте Министерств«. сдраооо.ранснил Российский Феде-

кучный рукоаод^тель - чтсн-ксррсспондс-нт аен доктор медицинских

на/к, профессор Г.В.СЕЛИЖИЦКИ01

'¡ауччконсультант — доктор хг.мичоскич наук, П^ОФСССОР В. А. & А ДА/Т»*

С м-гдиаг.ьны« оппоненты — доктор медицинсния наук» профессор А.0.ЛСйТ доктор и с д и и н с к 11 к наук, профессор В.П.ТИМОФЕЕВ

ерганизацип - Санкт—Пгтср£ургский НИН гигиены труда и профзаболеваний

,)ахита состоится года в часов минут

5-а заседании Ученого специализированного сосета К 034.21.02 •**анкт-Пст£?р£ургскаго государстввнного санитарно-гигиенического г. г? рспнс ко го института.

Лдрсс: 195067, г.Санкт-Петербург, ПлскаревскиГ* пр., 47.

С диссертацией можно ознакомиться в с VI £ г. лот оке Санкт—Петербургского ''¡анитаг'ио-гигион'имеского медицинского института.

-»ьтор^зграт разослан

¡'чеиыи секретарь :: пс? ци-а п и зироо энного

Совета К 004.21.02 к.н.н., доцент В.Ь.СЕМЕМООА.

у* у« А* . -'>»•*

' 1 ж! - '

' ' Г & Я *

0Б1![АЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы, Широко© признание конигпиии гигиены окрухамщэ!.'' сродм кзк комплексного интегрирующего показатели взаимоотношений человека с природными лекторами обусловлено интенсивным изменением окружающей среды под влиянием антропогенной деятельности»быстрого развития промышленности, энергетики, транспорта, роста городов, химизация сельского хозяйства.

В саяэи с постоянной необходимостью значительного увеличения доеычи неФти и газа для становления и дальнейшего развитии ¡экономики страны требуется разработка технологий комплексного и рационального использования неФтяного и природного газа с целью получения иэ нс?го конденсата, извлечения низших меркаптанов, гелия, серь» и других сопутствующих компонентов.

В настоящее время существует возможность получения -из отходов конденсата серосодержащих газовых месторождений ценного товарного продукта - одоран-та СПМ, состоящего из смеси природных меркаптанов, необходимого для одоризации природного газа в целях безопасности при использовании его в быту, на промышленных ойъекта* й для своевременного и точного установления места утечки его при транспортировке в системе газопроводов.

Из веек предложенных ранее одорантоэ природного газа наиболее перспективным является одорант СПМ, получаемый из конденсата Оренбургского газового месторождения, как еостояи^й из менее токсичных меркаптанов и ипеюиплй более простой и дешевый способ получения.

По даинь/м бывшего МинГазпяома для одоризации газа к 2000 году потребуется более 4000 т одоранта СПМ. Вместе с тем в настоящее время велика потребность не только в смеси природных меркаптанов, но и в индивидуальных меркаптанах, необходимых для синтеза агрохимических веществ, смазочно-охлахдающих жидкостей, детергентов, ряда лекарственных препаратов, присадок к смазочным и трансформаторным маслам,а так*е других продуктов.Ориентировочно потребность

б индивидуальных меркаптанах для сельского хозяйства к 2000 году составит г: ..ало 12 тысяч тонн,

Первоначально иа конденсата Оенеургекого газового месторождения получали одсрант СПМ в соответствии с ТУ 51-701-75, ведении компонентом которого палчлся изепРопилмеРкаптан <41,6Х). Токсиколого-гигиеническая характеристика и гигиенические нормативы содержания его в атмосферном воздухе, fin/ivi изучены и установлены С.И.Ивановым (1980 г) В последующем технология еыла изменена, и производимый d настоящее время новый сдорйнт СПМ соответствует тре-епланинм ТУ SI-61-BB. Ведущий компонентом в его составе является этилмеркап-тдн !В1,83'/.>.

При производстве одоранта СПМ в атмосферный воадух могут поступать hlutuvio меркаптаны (CI-C4), входящие & его состав ,и амилмеркаптан. Низшие мер-кг^таны (С2-С5>-вещества малоизученные, данные литературы о характере биоло- . гимеского действия их весьма противоречивы, отсутствуют гигиенические регламенты в атмосферном воздухе. Токсиколого-гигиеническая харатеристика низших нспк&птаноБ <ЭТ1ЛЛ~,ПР0П'ЛЛ— , бутил—, амилмеркаптана> необходима еще и потому,что на их основе,помимо одоранта СПМ, производят целый ряд продуктов,которые нуждается в токсикологической оценке. Требуется также токсикологе—гигиеническая оценка одоранта СПМ ТУ 51-81-83 применительно к охране атмосферного воздуха населенный мест. Эти обстоятельства и определили в конечном счете важность и нейЕнодимасти данный исследований, направленных на обоснование гигиенических нормативов содержания вышеуказанных веществ в атмосферном воздухе.

Целью раеоты явилась токсиколого-гигиеническая оценка и обоснование ' уровней йеавРедности в атмосферном воздухе населенных мест отилмеркаптана, прс.пилмеркалтана, бутилнеркаптана, аниямеркаптана и одоранта СПМ..

Для достижения сформулированной цели выли поставлены и последовательно

решены с ледукцял'з основные задача?

— изучены количественные и качественнее особенности обшетокеического и избирательного де^гтсия данных веществ в условиях острого и подсстрогэ санита^но-токсякологиче^ких скспериментов при ингаляцисчнсм пути их поступления в сигами ом?

— исследсзанэ, возможность аллергенной активности и отдаленных эффектов де^ст-вия на организм?

— установлены характер рефлекторного (оль«активного} действия и пороги сйоня-

тс?льного 01ууш2нич?

— обоснованы гигиенические регламенты отил—, пропил—, бутил—, амилмеркэптснав и одаранта СПМ е атпссФерном еоздухе населенных мест.

Научная нсеиснд и теоретическая значимость работы состоит з том, что впервые дана комплексная гигивническая оценка низших меркаптаноз (С2 - С5> v» одоранта СПП ТУ 52-31-£3 применительно к охране атмосферного воздуха. Заявлены особенности токсического действия указанных веществ при ингаляционном п,"ти поступления в организм, устанэоген характер патогенетических изменений н* разным уровнях воздействия.

Зне*»5ые? изучен»» сенсий'ллиоируюциэ свойства, гонадотоксическая, омегис — токсическая и мутагенная зкт^оиость низших меркаптанов и одоранта СГТМ,

Раз г айатг.ны научно обоснованные гигиенические регламенты содержание гэтил-, пропил-, еутил-, амилне?ркаптанов и одоранта СПМ в атмосферном воздухе населенных мост.

Научно с^оснозс-на возмохность нормирования данных соединений в атме-сфорном вооцу-? го порогу обонятельного ощущения- Показано, что лимитирукч'/м пвигнакем вредности исследуемых веществ в атмосферном воздухе «эля-этея от>-^ гчктиэный.

Полученные материалы и рсзультаты всестороннего изучения указанных продуктов позвонят наметить возможные пути гигиенической оценки, а также прогно-эул-ое^ть характер сиолорического действия других веществ/ близки* к ним по хил и чес ком у составу и структур*.

Практическая ценность и внедрение в практику. На основании результатов зк^чегиментальнык исследований обоснованы гигиенические регламенты изучаемых вецзсто о атмосферном воздухе населенный мест.

Рассмотрены секцией "Гигиена атмосферного воздуха" Проблемной комиссии сокрного значения . "Научные основы гигиены акружгмщей среды" и рекомендованы для утверждения в качестве официальным гигиенических нормативов ОБУВ бутил-' меркаптана,вмилмеркаптана и одоранта СПМ в атмосферном воздухе (Справка N 1013/144 от 21.12.90 Г.)!

Рассмотрены секцией "Гигиена атмосферного воздуха" и рекомендо-ьамл к утверждению в качестве официальных гигиенических нормативов ПДК м.р. вттмеркаптгнй, пропилмеркаптана, бутилмогкаптана, амилмеркаптана и одоранта СПМ о атмосферном ьоздуие (Справка М 10-13/93 от 13.09.92 г»)

Разработанные нормативы призваны способствовать организации и осуществлен-".* предупредительного и текущего санитарного надзора за производством и прииенением низших меркаптанов <02 - С5) и одоранта СПМ и являются основопо-•лароюцими при проектировании безотходных технологических процессов.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на»

- Конференции "Проблемы экологии и влияние природного газа на организм" .(Астрахань, сентябрь 1989 г.)»

- заседании секции "Биологическое действие органических соединений серы", посещенной проблеме "Гигиена труда при освоении Оренбургского и Астраханского газокснденсатных комплексов" (Оренбург, декабрь 19В9 г.)?

- итоговой научно-практической конференции аспирантов, клинических ординате -ров и малодых ученым ЛСГГТ/1 (Ленинград, апрель 1990 г.);

- научно-практической конференции "Производственные? выбросы е атмосферу и влияние их на экологическую ситуации" <Псрмь, и«иь 1990 г.)1

- заседании еекиии ое-^еЛ и коммунальной гигиены Ленинградского городского отделения Всероссийского общества гигиенистов и с&нитарныч врачей (Ленинград, май 1991 г.) .

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в дву* печатями работай, перечень которым гризеден в конце автореферата.

Основные положения» выносимы© на защиту* 1« Общие закономерности ¿дологического действия низших меркаптаноо <С2 - С5>

и одоранта СПМ по результатам экспериментальных исследований. 2« Возможность установления для низших меркаптанов (С2 - С5) и одоя-анта СПМ только ПДК м.р. в атмосферном воздухе населенных мест как для веществ, обладающих преимущественно рефлекторным действием» 3. Гигиенические регламенты низшим иеркапт-дноэ и одоранта СПМ в атмосферном воздухе населенны* пест.

Структура и объем диссертации: Диссертация включает следующие разделы» введение, осзор литературы (1 глава), программа, методы и оеъем исследований (I глава), сссетеенныо исследования и айсу*дение результатов <4 главы), выводы, внедрение в практику, список литературы, приложение.

Работа изложена на 123 страницам машинописного текста, иллюстрирована 1 рисунком, 52 таблицами <17 в приложении). Указатель» литературы содержит 166 работ отечественных и 34 Работы иностранных авторов.

Объекты, объем и методы исследований.

Объектами исследований яеились атилмгркаптан, пропилмеркаптан, бутилмеркал-таи, ¿милмэркаптан и одорант' СПМ ТУ 31-31-63. Бее эти вещостэа представляют собсГ. легко летучие жидкости с резким неприятным запаком, Мало растворимы р воде, луч'¿о в спирте, зфирэ, толуоле, подсолнечном масле. Меркаптаны можно рассматривать как амилпроиэводные сероводорода. Меркаптаны легко окисляются кислородом воздуха с образованном дисульфидов.

Для решения поставленных задач использовали комплекс современных методов мгследований, применяемых о гигиенической практике» экспериментальные токсикологические, санитарно-химическиэ, сргамолептические, Физиологические, биохимические, морфометяические, статистические. При этом была испольэооана схемй окспэриментапьного исследования,для которой в качестве методической основы построения были езяты ооициальные научно-методические указания и рекомендации, наиболее полно отражающие содержание основный этапов оценки токсичности и санитарной стандартизации, которые реализуются в практике обоснования ПДК веществ о атмосферной воздухе населенных мест«

1. СЗдр первичной информации»

- распространение в природе, СФера производственного применения?

- Физико-химические свойства веществ}

биологическое действие и токсикологическая характеристика (по данным литературу) I

- условия поступления э окружающую среду*

2. Первичная токсикологическая оценка«

- параметры острой токсичности <КЛ 50)*

- способность к кумуляции;

- местное раздражающее и кожно—розорйтиеноо действие»

- характер токсического дейстэия в подостром опыте?

- порог зоплка дяя чоясгека <ПОQ>.

3. Споци^лч^гц-^-л отдаленные З^ФСКТУ.

- спецу,^/.«сские о^^октыг аллергенное дсйстеие <Lim al) |

- отдаленною ганлдотсксичоский, омйриотоксический, мутзгеннь'й,

4. Постаноскз токсикологически* исследований и внёор критори»э для обоснование гигионичсских нормативоо низиих м^ркаптгноз <С2 - С5) и одоранта СПМ о атмосоернои воздухе населенных мест.

Токсикологические? ©кспериненть: еь>полнс?ны на 1262 еелым крысах, 247 белым мьчгах, 300 порски>; с кконках и 15 кроликах»

Прсгг едено 672 санитзрнэ-химических , 3440 биохимических, 2110 Физиологических venлсдосаний,, просмотрено 390 патсмоРФологических препаратов.

Kpg^s окспвриментоз на лаеораторних *изотных, проеедено 1200 определений с цзльнз установления порога обонятельного ощущения'изучаемых ое^естз на 132 волонтерах.

Материал экспериментальных исследований подвергнут статистической обработке? методами л^рзмстрической и нопагаметрическай статистики с вычислением

п

критерия Стьюд^нга-С'идсра, коэффициента Маниа-Уитни, критерия ,Кроме того, быпи использооаны нетоды "трех точек" и "двух точек" (В.Б.Прозоровский, 1^62, М.Л*Беленький, 1963, Б. М.Штзсский и соавт. , 1900) . При математическом анализе данных использовался корррляционно-регрессионный анализ с сыэеденисм уравнений линейной регрессии.

Ста-истическ.ук1 обработку проводили с использованием программируемых микрокалькуляторов "БЗ-21" и "МК-Ы", а также? на персональном компьютере IPtf

PC/" А Г - 3B6 г помощью стандартного пакета программ "STATDRAF"»

Оценка иутлгенной активности выполнена при-консультативной помочил crö^jc-ro на/много сотрудника Л Китаг-аой ю д,м.н. В.В.Худолоя.

v.-отэты СОА-тбснны;; исследовании«

Устгисолсиио üe-рчни.с г.хргиатров острой токсичности низших меркаптаноо <02 - cs) и одспг.мта сп^ на сег.ш крысах при статишшчсской ингаляционной эа-с течение 4 насог? показало, что данные вещества относятся к III классу (умеренно опэсныг- естества) в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76, Данные представлены я тгелице 1.

Параметры острой токсичности низшие меркаптанов <С2 - CS) и одоранта СПМ <белые крысы)

Таблица 1

Наименование всщестз КЛ50 ±ТТХ, мг/мЗ Класс опасности <ГОСТ 12.1.007-76)

Этилмеркзптам ЛАСпмлмеякалтан БУтИлмвркаптан $МЦ/}и*:ркаптан Одорант СПМ

НОВО, О £ 1254 21170,0 + 1473 1075В,3 ± 1993 9730,0 + 1196 13718,4 £ 2517

Анализ полученных в острой опыте параметров токсичности показывает, что тсЦсичность ногмальных меркаптанов в гомологическом ряду уменьшается от отил-меркэлтана к пролилмеркаптану. Начиная с бутилмеркаптана токсичность возрастет, а амилмеркаптан имоет дахе несколько еолыцую токсичность, чем этилмер-капт^Н. Таким образом, меркаптаны представляют исключение из правила Ричард-со/ЧД, согласно которому б гомологическом ряду действие веществ усиливается

- ? -

(Н.В.Лазорев, 196?) . Этой згкономг>рнссти полнимрются незлгктгслиты, Н4-г»имйр, углеводороды, действие кото»ъ;м рропвлягтся за. счет целей молекулы до-шества. На наш взглр.о, характер токсического действия мсркоптеноо определяет—

СП нс? СТОЛЬКО самой молекулой, СКОЛЬКО, ПО-сидимому, ПРОДУКТАМИ ИХ П1ЭСГРЗ

нип в оргг^^ис'. В погьзу ддиного прсздпслох ония гсвой°т и исс ледез ан::я 3. А

блинсзой (196?), которых по)'? но отсутствие с о ото отстеия мох ду силой д'-.й -

стпмя мегкаптймоя в гомологическом ряду vi коэффициентом распределения "масло-вода", которые во-р встают от этил меркаптана к йутилмсркаптану. Анд л с гинног мнение высказано В. Г!» Тимо~ (196е]) и С. И. 111 гное ум (1980).

И л основании средне с мор тельных кониентргчиий, пол ученный для трех пидОЗ екслериментаг.ьных хи'готн^х (гелые крь'сы, се лье мь'^и, морские септики) рассчитывали коес<?>ициент еидоеой чуоствительности (КЕЧ). Установлено, что виде".* ар чувствительность у експегпментальных животных к изучаемом веществам не вь:рс1-тсиз (КйЧ < 2,04).

Клпни'т.скл я кзрт'лнд сстр его инг а ляциомчого отрав л ения из учаемыми с ецб -стелми сила однотипуюй и х аракторизоз алась периодом кр атксвроионногэ эоз суждения, которое сменялось адинамией и погружением подопытных животных в глубокий наркоз продолжительностью от одного до нескольких часов. Эти данное свидетельствуют о преимущественном пораионии центральной нервной системы и нар -котическом действии низших меркаптанов и одоранта СПП.

Следует отмстить, что наркотический ОФФект при остром отравлении зтил -и пропилморкаптанам'л Сна оиязлен только у отдельных хизотных»

Гистологические исследования органов животных| погибших в острых опытах, выявили отчетливые изменения структуры печени, почек, легких. Гистологии исследования сн ч-тренних ср глнов у животных через 4 суток после острого отр4В~ ления показали наиболее частые изменения в почках и печени, а у отдельных животных нейлюдалась очаговая пневмония. На 14 - 2С> сутки после острого отра^-

ления низшими меркаптанами и одорантом СИМ эти изменении не выявлялись, что Жагьт^ет на обратим,есть патологических изменений при остром отравлении парами низшие меркаптг\Н2в и сдоранта СПМ.

У некоторых оса¿ей на 12 -14 сутки после острой ингаляционной затравки разви0длась пу^змонип, в то броня, как у контрольных жизотных данная патолез— гля не выявлялось. Развитие пневмонии в этом случае можно считать, оидимо,ре-зультатсм сто^ичней инФекиии вследствие ослабления организма, индуцированного парами изучаемых веществ.

Низшие меркаптаны <С2 - С5) и одорант СПЛ оценивали также с позииии возпогного раздраеамщего или повреждающего действия на коху и слизистую оболочку глаз. При изучении местного действия на кожу установили, что изучаемые соединения обладают слабым раздрахаюыим действием. Местное действие на слизи-ст^ш оболочку глаз яарактЕ-Риэовг.лось явлениями катарального комьюнктиеита,которые исчезали на третьи с утки эксперимента. Явления катарального конъюнктивита при воздействии амилмеркаптана на слизистую оболочку глаз кроликов разрешались ид шестые сутки эксперимента.

При однократном перкутанном поступлении изучаемых веществ установили, что они не обладают кежно-реэорбтивным действием.

Гиеель подопытных хивотных при острог* ингаляционном отравлении набпхзда-Лс^сь ео время эксперимента и е первые часы после острой эатг*авк\л, что говорит отсутствии способности к кумуляции изучаемых веществ.

Способность низших меркаптанов (С2 - С5) и одораита СПМ к кумуляции оцениеали по методу Н.С.Правдина (И.П.Уланова и др., 1970). Полученные данные свидетельствуют о том, что эти соединения не обладают кумулятивней активность»

Результаты подострых опытов позволили получит» информацию о наиболее поражаемых органах и системах, уточнить биохимические механизмы токсического действия. Б примененных методах исследовании получены однанаправленные изме—

- и -

1сния практически го всем контролируемым параметрам, что подтверждает пра-ильиость вызсра данных методов дач прасодеыл« подострога опыта»

Неблагоприятное воздействие низших меркаптанов <С2 - С5) и одоранта СПМ .»и непрерывном ингдляцуонном Бездействии з течение 45 суток проявилось в енденции сниче-нпя массы тела у подопытных х^зотных э динамике по сравнению с араллельным контролем, однако различия не? £ыли достоверными. При атом на-" пюдалось снижение *»асотоспосо&ностп, ухудшалась способность центральной грвной системы к суммации педпороговых импульсов, то есть имело м^сто снихе-ле возбудимости центральной нервной системы подопытных животных па сразнени* контрольными, причем эти различив были достоверными. Ухудшение способности »нтальной мереной системы к суммации подпорогозых импульсов при действии ■учаемых вещоств з нодсстром опыте согласуете* с данными клинической картины :трого ингаляционного отравления подопытных животных парами низшим меркапта-в <С2 - СЗ) и одеранта СПЯ, в которой преобладали симптомы иорахения цент-льнпй негеной системы.

Изменяется реактивность подопытных 1п»отных при ингаляционном воздаст— и изучаемых веществ в успсзиях подострого эксперимента, что сказывается на еличении продолжительности хизни подопытным киаотных а условиях ограничен-го потребления кислорода, то есть уменьшается чудстэительность организма к жсии.

При воздействии парсо низшим меркаптанов <С2 - С5) и одоранта СПИ опре-тенных сдвигов морфологического состава крови ие обнаружено ни в сравнении ;онтрольной группой *иеотиым, ни в сравнении с Физиологической нормой пока--елей крови для белых крыс.

Анализ данных литературы о влиянии низших меркаптанов на биохимические 'цессм в организме теплокровных. животных позволил сделать вывод о том, что шие меркаптаны оказывают преимущественное воздействие на скислительно-вос-

становительныэ с »/стены клеток и тканой, В связи с о тип при постановке подост-рого эксперимента мы акцентировали снимание на изучении окислитвльно-восста-нсеительных реакции. При этом нами был значительно расширен н5£ср специфических показателей и, помимо каталазы сритроцитов и цитоэопя печени, мы изучали обмен восстанооленного глутатионе», активность гяюкозо-6-ФссФатдегидрогеназы сритроцитов и цитоооля почини, церулопл&амин плазмы кроези.

Установлено, что низшие меркаптаны <С2 - С5) и одерант СП« оказывали, * ос но г ном, однонапр$?з пенно о действие на указанные Ферментативные? системы, индуцируя повышение их активности. Нзга Р. М1гг<з (1974) и др. указывают на способность мсркг*птаноЕ усиливать пор экие ное окисление е тканях. В связи с этим понижение актисности катализ»! оритроцитоз и цитоголя печени мы склонны рассматривать как компг-жсаторна-приспосеёите?льную реакцию организма в ответ на воздействие тиоловых соединений. Как адаптационную следует, по-ви

димому, рассматривать и повышение? активности других Ферментов, принимающих участиз о работе антиоксидантной системы-.

Об^етоксичкский, в частности, пеибранотоксический зффокт мы определяли по изменении активности аланинаминотрансФеразы и аспартатаминотрансФеразы в эритроцитах и цитозоле печени, а такие ацетилколинэстеразы сритроцитов. Следует отметить, что в ряду изучаемых соединений наиболее токсичным следует считать амилмеркаптан, ингаляционное воздействие которого сопровождалось патологическими изменениями в гепатоцитах. Этот ьыоод согласуется с денными сстрых опытов, в которые мы устанЪзили, что амилнеркаптан токсичнеа сеоих предшественников, а также с даннымл патоморФологических исследований после подострого опыта, показавшими достоверное увеличение коэффициента массы пече ни при затравке амилмеркаптаном. Это мохно, по-видимому, объяснить тем, что длина углеводородной цепочки молекулы амилмеркаптана адекватна величине и расположению активных цбнтрсо те* ое-рментных систем, на которые действуют изучаемые сдвД^нения.

Активнее:ti* аиетилхолинэстере.аы эритроцитов не изменялась при кнгаляци-нчом воздействии кеех маркзлтэнсо <С2 - С5) и одоранта СПМ, что, по-видимому оэголяет коспонно судить о том.» ито центральный характер действия изучаемых е^нстз не сг, язан с пнг-'Ийи^СЕвнпом гцетилхалиносте.рааы неявной тклнй. Ah.-necí К. t al. (1934) считают, что ¿энсстетики, s том числе и меркаптаны, воздействуют а стабильность клеточн.аГ.% г^мсгн, ^ы пэлаггэом, что оке стороны действия иэу— аемыч е.ээди>^ений мог ут пмать отношение к им наркотическому от>Фекту * кек ели-иле на центральную негвную систему гроду.стсо превращения меркаптаноэ в оргй-•чэме тггплокрсгних гигзотныч, о чем упоминалось cwuis, так и изменение стайиль->сти клеточные мембран при интоксикации данными соединениями, особенно, если 1Игыоать их гидрозоеный характер и спассеность избирательно накапливаться в тидном материале мембран и нарушать их оункции.

Патомо^бологические исследования, проведенные по окончании подострого сперимента, сыяеитл дистрофические изменения о паренхиме печени, почек и рдца. В легкие - очагсгзо© воспаление, продуктивный плеврит, как и в случае трого ингаляционного отравления. При ингаляции амилмеркаптана наблюдалось гтовсрнее уосличение коэффициента массы печени.

Учитывая потенциальную возможность поступления нормируемых веществ в >юс^ерный воздух населенных мест, еыли проведены исследования по разработке гигиенических регламентов в атмосфере. ТсЖ как данные вещества обладают 5ким специфическим запахом, мы изучали рефлекторное действие и определяли оги обонятельного ощущения (ПОО) в исследованиях на волонтерах.

Используя прямую зависимости "концентрация - зФФект", определили эиаче-ЛОО, который соответствовал 16%, обнаружения запаха <£С16). Классы опэсно-атмоСФерны^ загрязнений низшими меркаптанами <С2 - С5) и одорантом СПМ вделяли по углу наклона прямой зависимости вероятности обнаружения запаха величины воздействующих концентраций веществ. Коэффициенты запаса устанав-1 л и в зависимости от класса опасности веществ« Результаты определения Л00 иих меркаптанов <С2 - С5> и одоранта СПМ представлены в таблице 2-

Пороги обонятельного ощущения низших меркаптанов <С2 - С5) и одор^нта СПМ

Таблица 2

Назв ани-ю вещества ЕС 16, мг/мЗ У г an наклона прямой "концентр ацип-сз-йФект", град. Коз®Ф1лимент запаса Класс опасность

Зтп г, меркаптан 1, 1х 10-4 59 3,8 III

Пропнлиеркаптан 2,6х10-4 49 2,0 III

Бутилмеркаптан 7,3x10-4 47 2,7 III

Амипмеркаптан 1,0x10-4 45 2,5 III

Одорант СПМ 1,7x10-4 57 3,6 III

Длл расчета ПДК и,р. была испольаоэана Формула, учитывающая коэффициенты запаса, определенные по нсмогр&ммо в зависимости от угла наклона прямой "концентрация - оФФект".

Расчетные величины ЛДК м,р, низших меркаптанов (02 - CS) и одоранта СПМ;

этилмеркаптан — 3,0 к Ю-5 мг/мЗ,

пропилмеркаптан - 1,0 х 10—4 мг/мЗ,

Сутилмеркаптан - 3,0 х 10-4 мг/мЗ,

амилмеркаптан - 4,0 х 10-4 мг/мЗ,

одорант СЛП - 5,0 х 10-5 мг/мЗ.

П£К м.р«, установленные по рефлекторным (ольФактивныи) реакциям, оказались на несколько порядков ниже гигиеническим регламентов, рассчитанных нами по параметрам токсичности, физико-химическим показателям и ПДК p.e.

Из приведенных нами данных следует сделать вывод, что для меркаптанов ведущим критерием вредности при обосновании гигиенических регламентов в атмо СФерном воздухе является не оещетсксическое, а рефлекторное действие. Это уникальные природные вещества, низкий порог запаха которых, его неприятный характер, обусловливают возможность их нормирования по П00 без определения порогов по о<М1^Йтоксическаиу действикк Следовательно, можно значительно упро-

гить программу проведения экспериментов по токсикологической оценке мсякап-»ноо при их нормировании з атмосферном воздухе, исключая из эксперимента ►онический опыт и установление порогов по общетоксическому действию. Этот >дход к установлению гигиенических регламентов в атмосферном воздухе может 1ть пригленин 1А к другим вредным веществам, обладающим еыяахенным запасом и ■еющим низкий порог оеонятельного ощущения.

При анализе и сопоставлении величины ПОО и ПДК и.р. для изучаемых нами оших меркаптанов 1С2 - С5) и одоранта СПМ (таблица 2> прослеживается едующая закономерность« с уоеличением числа атомов углерода в молекуле мер-птгна уослнчиоается порог обонятельного ощущения и, соответственно, увели** вэется ПДК м.р., определяемая по рефлекторному <ольФактивному) действию, следования, выполненные М.С»Быковской и др. <1*54) по определению пороговых зепаму концентраций некоторых меркаптанов, показывают, Что в пределах ряда •мальным меркаптанов, начиная с этилмеркаптаиа, залах не усиливается с уверением числа атомов углерода,а наоборот, происходит его ослабление.Эти дан? подтверждены и исследооанияни С.И.Иванова (1930) по определению ПОО ниа-! меркаптанов с нераэветвленной угловодорсэдной целые.

Поэтому для прогнозирования ПДК м.р. и ПОО для гомологического ряда ►мальных меркаптанов нами выла предпринята попытка описать выявленную эави-юсть. Ми применили корреляционно-регрессионный аналив с выведение« двух внениу» линейной^регрессии по четырем точкам!

ПДК м.р. » -2,51 к 10-4 + 1,31 х 10-4 х X <1>,

ПОО « -5,74 х 10-4 + 3, 14 х 10-4 х X <2>,

где X - число атомов угпепода в молекуле нормального меркаптана.

Данные уравнения построены с доверительными границами по уровню Р»0,93.

Помимо этого, мы попытались описать математически »ависимость ПДК н.я. числа атомов углерода о молекуле нормального меркаптана и ПОО данного тана с помощью уравнения двумерной регрессии по четырем точкам по методу ченьлих квадратов«

- i6 -

ПЯК М-р. - -0,20 х 10-4 + 0,048 х 10-4 х X + 0,402 х У <3>, где X - число атомов углерода в молекуле нормального '

меркаптана, У — ПОО данного меркаптана.

Уравнеиие(З)построено с доверительными границами по уровню Р « 0,95.

Таким образом, примэнение уравнений линейной регрессии для прогнозирования ПОО и ПЛК м.р, мвркаптаноз с неразветвленной углеводородной цепью поможет значительно упрсстить расчеты и ускорить представление нормативных величин для текущего и прадупредительногфо санитарного надзора о области охраны атмосферного воздуха.

На следующей этапе экспериментального исследования проведено изучение возможных специфических оффсктов при воздействии изучаемых веществ.

Результаты исследования сенсибилизирующих свойств позволили установить наличие аллергенной актипност^ у данных веществ кгк на первом, так и на втором этапе токсиколого-аллергологического эксперимента. Низшие меркаптаны <С2-С5) и одорвнт СПИ являются слабыми аллергенами с развитием сенсибилизации по замедленному типу. Аллергенные свойства указанных соединений можно osv*CHHTb твн, нто в их состаао всегда присутствуют продукты окисления меркаптанов -дисульфиды, которые легко образует дисульфидны© связи с белковыми молекулами. Можно также предполагать, что и сани меркаптаны могут образовывать дисуль-Фидные связи с еалками-носитепями. Величина порога аллергенного действия соответствует 1/100 КЛ50 низших меркаптанов tC2 - С5> и одоранта СПМ, что на 57 порядков выше пороговой концентрации по ольФактивному действию и на 3—5 порядков вышэ ррально встречающихся концентраций данных веществ в атмосферном воздухе в районах расположения соответствующих предприятий.

При предварительной оценке генетической опасности воздействия изучаемых соединений с помощью бактериального теста Эймса данные соединения, за исключением пропиимеркаптана, проявили сла£ух> и среднею степень выраженности мутагенного оФсекта- Однако на втором этапе изучения мутагенного эФФокта действия

лзших меркаптанов <С2 - С5) и одор&нта СПЯ методом метаФазного анализа мро-эсомных аберраций е клеткам костного мозга белых крыс устаноэлено, что все чи не обладали способность«» вызывать мутагенный эффект.

Нами не установлена гонадо- и зисриотоксическая активность данных сое— мнений в изучаемых концентрациях (1/100 КЛ50 и 1/1000 К/150)', которые на нес-^лько порядков превосходят пороговые концентрации по ольФактивному действию.

На основании результатов комплексной токсикологической оценки веществ комендооаны следующие гигиенические нормативы, которые рассмотрены на сек-1и "Гигиена атмосферного воздуха" Проблемной комиссии союзного значэния аучные основы гигиены окружающей среды" и рекомендованы к утверждению! в качестее ОБУВ о атмосферном воздухе населенных мест <как промежуточный an работы)! еутилмеркаптан - 3,0 х 10—* мг/мЗ, амилмеркаптан - 4,0 х 10-4 /мЗ, одорант СПМ - 3,0 х 10-5 мг/мЗ по ольФактивному действию? в качестее ПДК в атмосферном воздухе - величины максимальных разовых кон-чтрлций* этилмеркаптан - 3,0 х 10-3 мг/мЗ, проп.члмеркаптан - 1,0 х 10-4 'мЗ, бутипмеркаптан - 3,0 х 10-4 мг/мЗ, амипмеркаптан - 4,0 к 10-4 мг/мЗ, эрант СПМ - 5,0 х 10-5 мг/мЗ.

ВЫВОДЫ

Гигиенически обоснована возможность широкого использования в народном хозяйстве одорантэ СПМ ТУ 51-Q1-88, полученного иэ отходов конденсата Орен-йургского газового месторождения. Применение его для одоризации природного газа позволит Рационально использовать сырьевые ресурсы и получить значительный экономический эФФект.

Изученные низшие меркаптаны <С2 - С5) и одорзнт СПМ по ГОСТ 12.1.007-76 относятся' к умеренно опасным веществам. Они не обладают кожно-реэорбтивным действием при однократной перкутанной аппликации и кумулятивными свойствами. При контакт© с кожей и слизистыми оболочками гла» прсявляют слабо драхающие соойства.

3. При ингаляционном воздействии на организм подопытных животных изученные соединения оказывают политропное действие с преимущественным поражением центральной нервной системы и влиянием на окислительно-восстановительное равновесие.

4. Низшие меркаптаны (С2 — С5> и одорант СГ.М обладают преимущественно рефлекторным (ог.ь<5активным) действие!». По степени развития ольфзктивных реакций относятся к III классу опасности. Вероятностные пороги обонятельного . ощущения составляют« отилморкаптан - 1,1 х 10-4 мг/мЗ, пропилмеркаптан -2,6 и 10-4 мг/мЗ, бутилмеркаптан - 7,3 х 10-4 мг'/иЗ, амилмеркаптан -1,0 * 10-3 мг/мЗ, одорант СПИ - 1,7 я 10-4 мг/мЗ.

3. Низшие меркаптаны <С2 - С5) и одорэйт СПИ являются слайыми_ аллергенами с развитием сенсибилизации по замедленному типу- Однако аллергенная активность проявляется в концентрациях, ¡значительно (на несколько порядков) превышающих ПОО и реальные концентрации указанных веществ в атмосферном воздухе.

6. Изученные вещества не обладают гонадо- и омбрьютоксическим действием, не вызывают мутагенного эффекта в концентрациях * значительно превышающих ПОО.

7. Предложены уравнения линейной регрессии для прогнозирования П0О и ПДК м.Р. нормальных первичных меркаптанов в зависимости от числа атомов углерода

в молекуле меркаптана*

ПДК м.Р. - -2,51 + 1,31 х 10-4 х X } П00 = -5,74 х 10-4 + 3,14 х 10-4 х X (

ПДК м.р. - -0,20 х 10-4 + 0,04В х 10-4 х X + 0,402 х У , где X - число атомов углерода в молекуле нормального первичного мэнкаптане, У - ПОО ванного меркаптана.

8. Полученные в экспериментах данные по определению вероятностного ПОО низши> меркаптан^» <С2 - СЗ) и одоранта СПМ с учетом класса опасности и вимереи-кированного коэффициента «апаса позволили рекомендовать предельно допусти-

■1ые максимально разовые концентрации данным веществ в атмосферном воздухе вселенных мест.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ' ; вопросу о нормировании нмэмих меркаптанов в атмосферном воздух*.// Теэи-ы докладов 18 конференции по химии и технологии органически« соединений еры. - Казань; 1992. - С.2?! в соавторстве с В.В.Малышевой»

вопросу о нормировании сераорганических соединений в атмосферном возду— е.// Тезисы докладов 18 конференции по химии и технологии органических оединений серы. - Казань, 1992. - С.63 в соавторстве с Г.В.Салижицким.

!сано к печата Тлраг. 100 экз.

: Боспяетго.

Отпечатано па ротапринта С1МГХУ, 195251, Пялкс-Пе^ербург, Лолитохилчоская ул., 29.