Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Научное обоснование методов определения трифторметансульфоната лантана и трифторметансульфокислоты в воздухе рабочей зоны для гигиенического нормирования

Нг :и

ЖУРБА Ольга Михайловна

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРИФТОРМЕТАНСУЛЬФОНАТА ЛАНТАНА И ТРИФТОРМЕТАНСУЛЬФОКИСЛОТЫ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ ДЛЯ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ

14.00 07 - гигиена

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Иркутск - 2007

003159664

Работа выполнена в Ангарском филиале - НИИ медицины труда и экологии человека ГУ Научный центр медицинской экологии ВСНЦ СО РАМН

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор

Научный консультант:

доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

кандидат медицинских наук, доцент

Дорогова Варвара Борисовна

Бенеманский Виктор Викторович

Катульский Юрий Натанович Панкратов Игорь Павлович

Ведущая организация:

ГОУДПО «Иркутский государственный институтусовершенствования врачей» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию

Защита состоится « // » /РСГ&^У 2007 г в 42> ' час на заседании Диссертационного совета Д.208.031.02 ГОУ ВПО «Иркутский государственный медицинский университет» по адресу 664003, г Иркутск, ул Красного Восстания, 3

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Иркутский государственный медицинский университет»

Автореферат разослан « 40 » СМТ^Я 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор

Лемешевская Е.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования

Охрана окружающей среды и здоровья человека является одной из наиболее важных государственных проблем, решение которой во многом зависит от возможности правильно определить действительный уровень загрязнения окружающей, в том числе производственной среды вредными веществами, а также установить характер и степень его влияния на здоровье человека (Корбакова А И , 1975, Миргородский В В , 2000, Бас-кин 3 Л , 2002)

Повышение качества производственной среды на промышленных предприятиях предусматривает внедрение гигиенических нормативов, обеспечивающих безопасность труда рабочих в условиях производства потенциально опасных химических веществ и соединений

Введение в эксплуатацию на Ангарском электролизно-химическом комбинате нового производства по выпуску сложных фторорганических веществ обозначило проблему изучения токсикологических характеристик, разработку химико-аналитических методов контроля этих веществ и установление гигиенических нормативов

Наименее изученными среди этих веществ являются фтористые производные метансульфокислоты (трифлаты) трифторметансульфокисло-та (ТФМСК) и трифторметансульфонат лантана (ТФМСЬа)

Между тем, до недавнего времени гигиенические нормативы и утвержденные методы определения вышеуказанных веществ в воздухе рабочей зоны отсутствовали, что и определило цель и задачи данной работы, а также ее актуальность.

Цель исследования

Научное обоснование и разработка методов определения ТФМСЬа и ТФМСК в воздухе рабочей зоны для токсиколого-гигиенических исследований

Задачи исследования:

1. Научно обосновать и разработать фотометрические методы определения трифторметансульфокислоты и трифторметансульфоната лантана в воздухе рабочей зоны

2. Провести исследования по выбору оптимальных условий отбора проб и концентрирования трифлатов из воздуха

3. На основе разработанных методов провести токсикологические исследования трифлатов и оценить санитарно-гигиенические условия труда в производстве ТФМСЬа

4. Оценить параметры токсичности ТФМСЬа и ТФМСК

Научная новизна

Научно обоснован фотометрический метод селективного определения трифторметансульфоната лантана, основанный на способности лантана да-

вать окрашенные в розовый цвет комплексные соединение в присутствии сульфатов, фторидов и других комплексообразующих анионов Для данного комплекса впервые установлен молярный коэффициент светопоглощения, на основании которого выбраны оптимальные условия проведения реакции максимум светопоглощения Лптх = 670 нм, ширина кюветы £ = 3 мм, рН среды - 2, оптимальная концентрация раствора арсеназо Ш - 0,025 %

Научно обоснован фотометрический метод селективного определения трифторметансульфокислоты, основанный на способности кислорода сульфогруппы присоединять к себе метиловый фиолетовый с образованием окрашенного в голубой цвет комплексного соединения Сформулированы оптимальные условия проведения реакции максимум светопоглощения = 590 нм, концентрация метилового фиолетового 0,05 %, подобрано соотношение толуол - амиловый спирт - 5 1.

Впервые установлены токсикологические параметры для трифтор-метансульфоната лантана и трифторметансульфокислоты ТФМСК относится к соединениям II класса опасности (вещества высокоопасные) - ш50 мыши = 1 >4 мг/кг' ьс50 крысы = 3>3 мг/кг> ТФМСЬа относится к химическим соединениям III класса опасности (вещества умеренно опасные) - Ш50 мыши = 1,7 мг/кг, 1Х>50 крысы =6,15 мг/кг.

Получены новые знания о состоянии воздушной среды на стадии технологического процесса производства ТФМСЬа и доказано, что массовые концентрации ТФМСЬа и ТФМСК в воздухе рабочей зоны, в ряде случаев, превышают установленные гигиенические нормативы

Практическая значимость

Разработанный фотометрический метод измерения массовых концентраций трифторметансульфоната лантана в воздухе рабочей зоны в виде методических указаний утвержден Главным государственным санитарным врачом РФ Г Г Онищенко 18 08 2004 г за номером МУК 4 1 1932 -04

Результаты исследований позволили обосновать величину ОБУВ трифторметансульфоната лантана в воздухе рабочей зоны (2 мг/м3), утвержденную Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию МЗ РФ

Разработанные методы определения трифлатов внедрены в санитарно-гигиенической лаборатории ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии» МСЧ-28

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанные фотометрические методы измерения массовых концентраций ТФМСЬа и ТФМСК в воздухе рабочей зоны по всем параметрам, в том числе чувствительности, селективности и погрешности, отвечают требованиям, предъявляемым нормативными документами к фотометрическим методам (ГОСТ Р ИСО 5735-2-2002 и ГОСТ Р 8 563-96), метрологическое обоснование предлагаемых методик

2. ТФМСК оказывает выраженное токсическое действие на экспериментальных животных и соответствует II классу опасности (ГОСТ

12 1 007-76), ТФМСЬа оказывает умеренное токсическое действие на экспериментальных животных и соответствует III классу опасности

3. Эффективность использования разработанных методов при оценке санитарно-гигиенических условий в производстве трифлатов

Апробация работы

Основные материалы диссертации представлены и обсуждены на IV молодежной научной конференции СО РАМН «Фундаментальные и прикладные проблемы современной медицины» (Новосибирск, 2003 г), на IV международной конференции «Воздух'2004» Научно-технические, социальные и экономические проблемы воздушной среды (Санкт-Петербург, 2004 г), на XII научно-практической конференции, посвященной 25-летию Иркутского ГИУВ (Иркутск, 2004 г), на X Всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые в медицине» (Казань, 2005 г), научно-практической конференции молодых ученых АФ-НИИ МТ и ЭЧ (Ангарск, 2005 г), на II международной конференции 8АРЕТ¥-2007 «Безопасность Технологии Управление» (Тольятти, 2007 г)

Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, среди которых одна статья в журнале, рекомендованном ВАК, и одна методика в сборнике Методических указаний № 47, 2005 г

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, приложений, списка использованной литературы, включающего 219 наименований Работа изложена на 154 страницах, содержит 13 рисунков и 39 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В литературном обзоре обобщены и систематизированы литературные данные, характеризующие краткое описание физико-химических свойств ТФМСК и ее производных, технология их получения, применение, токсикологическое действие, а также методы определения производных ТФМСК в воздухе Эти данные легли в основу разработки методов определения содержания трифлатов в воздухе рабочей зоны и установления гигиенических нормативов

Материалы и методы исследования

При выполнении данной работы были использованы современные химико-аналитические, токсиколого-гигиенические и математико-стати-стические методы исследования

В химико-аналитических исследованиях для разработки метода определения массовых концентраций ТФМСК и ТФМСЬа в воздухе рабочей зоны, были использованы химические вещества отечествен-

ного производства, которые соответствовали маркировке ЧДА и ХЧ Для приготовления стандартных растворов использовали трифторме-тансульфонат лантана, с содержанием основного вещества не менее 99,0 %, в пересчете на сухое вещество (временный технологический регламент № 2781/22 на производство трифторметансульфоната лантана разработан и утвержден Иркутским институтом химии СО РАН), трифторметансульфокислоту ТУ 2431-002-07623046-96 с содержанием основного вещества (99 ± 0,2) %

Трифторметансулъфокислота - бесцветная или с желтоватым оттенком жидкость без запаха Эмпирическая формула - CF3S03H, молекулярная масса - 150, температура плавления - минус 40 °С, температура кипения - 162 °С (при 760 мм рт ст) Трифторметансульфокислота растворяется во многих полярных органических растворителях, таких, как диметилформамид, сульфолан, диметилсульфоксид, диметилсульфат, аце-тонитрил Растворяется кислота также в спиртах, кетонах, в сложных и простых эфирах, но уже с частичным взаимодействием Смешивается с водой в любых соотношениях

ТФМСК в воздухе находится в двух агрегатных состояниях пары и аэрозоль конденсации Чистая ТФМСК дымит на влажном воздухе до тех пор, пока не превратится в устойчивый моногидрат CF3S03H Н20, твердый при комнатной температуре (плавится при 34 °С)

Значение ПДК ТФМСК в воздухе рабочей зоны составляет 5 мг/м3. Данные о параметрах токсичности трифторметансулъфокислоты в доступной литературе отсутствуют

Трифторметансульфонат лантана (трифлат лантана) представляет собой белое волокнисто-кристаллическое вещество, гигроскопичное, без запаха Это новое вещество, синтезируемое из оксида лантана и ТФМСК Эмпирическая формула - (CF3S03)3La, молекулярная масса - 586,12 Температура плавления - 630 °С ТФМСЬа не взрывоопасен, хорошо растворим в воде, этаноле, ацетоне, тетрагидрофуране Нерастворим в диоксане, хлороформе, бензоле В воздухе находится в виде аэрозоля дезинтеграции.

В отечественной литературе на сегодняшний день нет определенных данных относительно того, к какому классу опасности можно отнести трифторметансульфонат лантана

Ингаляционные затравки проводили в 50-литровых камерах Распыление трифторметансульфоната лантана производили с помощью магнитных мешалок сдувом потоком воздуха образовавшей пыли в затравочные камеры Скорость воздуха через пылеподатчик составляла 2-6 дм3/мин Концентрации регулировали подачей воздуха через пылеподатчик при одновременном химико-аналитическом контроле Отбор проб производили в зоне дыхания 3 раза в течение 4-х часов затравки Ингаляцию проводили 5 раз в неделю в течение месяца

Насыщение затравочных камер трифторметансульфокислотой создавалось через гусек, а концентрации регулировали скоростью подаваемого в него воздуха с последующим химическим контролем

Санитарно-химический контроль воздуха за содержанием вредных веществ состоит из двух этапов. 1) отбор пробы, 2) количественное определение анализируемого вещества в пробе

Основным критерием пробоотбора является получение представительной пробы анализируемого воздуха в натурных условиях при обеспечении сохранности и постоянства ее химического состава, степень соответствия пробоотбора этому критерию задается требованиями ГОСТа 12 1 005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны», а также ГОСТа 12 1 016-79 «Воздух рабочей зоны Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ» При разработке методов определения количественного содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны необходимо выполнение следующих условий

- предел обнаружения (в мг/м3) должен обеспечивать определение химического соединения на уровне 1/2 ПДК при длительности отбора проб не более 15 минут,

- степень поглощения определяемого химического вещества из воздуха должна составлять не менее 95 %,

- максимальная суммарная погрешность измерения при определении вредного вещества из воздуха не должна превышать ± 25 %,

- избирательность метода должна обеспечивать достоверное определение анализируемого вещества в присутствии сопутствующих примесей

Лабораторная мерная посуда соответствовала ГОСТам, предъявляемым к данному оборудованию при выполнении контрольно-измерительных работ Измерение оптической плотности осуществляли на отечественном фотоэлектроколориметре КФК-2 МП Все исследования проводились в затравочном блоке на экспериментальной установке, моделирующей необходимые условия ингаляционного воздействия В процессе разработки методов определения ТФМСК и ТФМСЬа было проведено 120 анализов проб воздуха ингаляционных камер, 48 анализов проб воздуха рабочей зоны цеха производства ТФМСЬа

В токсиколого-гигиенических исследованиях объектом изучения являлись белые нелинейные крысы и мыши, морские свинки, кролики Материалом для биохимических исследований служила кровь (плазма) животных, подвергавшихся ингаляционному воздействию вышеупомянутыми веществами Для оценки состояния здоровья подопытных животных использовали следующие показатели

• физиологические масса тела, норковый рефлекс (HP),

• биохимические содержание пировиноградной кислоты в сыворотке крови (ПВК), каталаза, глюкоза, малоновый диальдегид (МДА), гидроперекиси липидов (ГЛ), диеновые конъюгаты (ДК), SH - глутатион (T-SH),

• гематологические содержание гемоглобина, количество эритроцитов и лейкоцитов, фагоцитарная активность, фагоцитарный индекс

Проводили исследование кожно-резорбтивного и местнораздража-ющего действия на кожу и слизистую глаза, кумулятивных свойств, сенсибилизирующего действия

Для оценки характера однократного действия животных обследовали сразу же после 4-х часовой экспозиции, а хронического - в конце месячной ингаляции

Математико-статистическая обработка полученных результатов измерений проводилась с доверительной вероятностью 0,95 по общепринятым методикам [ГОСТ 12.1 016-79 «Воздух рабочей зоны Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ», 1 25-76 «Государственная система стандартизации Метрологическое обеспечение Основные положения», ГОСТ Р ИСО 5735-2-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений Части 1-6]. Статистическая обработка данных выполнялась с помощью пакета прикладных программ Excel пакета Office 2003 (в ОС «Windows ХР»)

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Для оценки соответствия требованиям к методикам измерения концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны нами были выбраны наиболее чувствительные и специфичные методы определения лантана, основанные на реакциях образования комплексных соединений

При выборе комплексообразующего реактива использовали реактив, обладающий избирательностью по отношению к лантану в присутствии фтора Лучшим по всем показателям является (бис)азопроиз-водная хромотроповой кислоты (на примере арсеназо III) Арсеназо III является своего рода металлоиндикатором на катионы элементов, имеющих сравнительно большой радиус ионов Преимущество данной реакции заключается в том, что элементы можно определять в сильно кислой среде

С целью установления оптимальных условий фотометрического определения ТФМСЬа исследовано влияние различных факторов на величину светопоглощения комплекса ТФМСЬа с арсеназо III

Полученные результаты измерений 6 серий градуировочных растворов (в каждой серии не менее 7 параллельных определений) показали, что важную роль при определении ТФМСЬа играет рН среды проведения реакции Было установлено, что при рН = 2 в большей степени происходит механизм комплексообразования, наблюдается максимальное значение оптической плотности (рис 1) Оптимальное время для развития окраски комплекса составило 5 минут Увеличение времени для протекания реакции комплексообразования не дает значимых изменений в окраске растворов, а также не влияет на величину оптической плотности растворов шкалы

Общепризнанной и объективной характеристикой возможной чувствительности фотометрического определения является величина е - молярный коэффициент светопоглощения, который характеризует внутренние свойства вещества

Нами были рассчитаны молярные коэффициенты для шкалы стандартных растворов ТФМСЬа при X — 670 нм и определена их зависимость от времени выдерживания (табл 1) 0,6

- л

о ч

10

15

—i— 20

25 30

35

40 45 50 С TOMCLa, мкг/см3

Рис 1 Зависимость светопоглощения от pH растворов

Таблица 1

Влияние времени на устойчивость шкалы стандартных растворов

ТФМСЬа

выдерживания, мин 5 мкг/см3 10 мкг/см3 30 мкг/см3 50 мкг/см3

1 II I II 1 II I II

5 0,0584 + 8 10'3 5,5 104 0,1054 + 1 10~2 5,2 104 0,3296 ±9 10"3 5,5 104 0,5402 ±6 10"2 5,5 104

120 0,0531 ±5 102 5,2 104 0,0986 ±1,5 10'2 5,1 104 0,3224 ±5 10"3 5,5 104 0,5323 ±1 102 5,5 104

240 0,0564 ±6 10"2 5,2 104 0,1012 ±5,5 102 5,1 10" 0,3241 ±5 103 5,5 10" 0,5386 ±1,5 102 5,5 104

Примечание I - среднее значение оптической плотности - Dcp ± д (л = 5), II - значение молярного коэффициента поглощения, е х 104

Полученные данные свидетельствуют о том, что зависимость молярного коэффициента поглощения от времени s = Дх), при определении ТФМСЬа, не изменяется Закон Ламберта - Бугера-Бера соблюдается в заданном диапазоне концентраций, молярный коэффициент поглощения равен 5,5 х 104, остается величиной постоянной Следовательно, полученный окрашенный продукт реакции ТФМСЬа с арсеназо III имеет достаточно интенсивное и устойчивое окрашивание, а полученные результаты стабильны во времени Это позволяет использовать данную реакцию для количественного и качественного определения трифтор-метансульфоната лантана

Нижний предел измерения содержания ТФМСЬа в анализируемом объеме пробы 10 составляет 5 мкг Нижний предел определения концентрации ТФМСЬа в воздухе рабочей зоны равен 0,9 мг/м3 (при отборе 7 дм3 воздуха)

Оптимальное время для развития окраски комплекса составляет 5 минут

Учитывая физико-химические свойства трифторметасульфоната лантана и технологию производства, отбор проб производили на аналитический фильтр АФА-ХП-20.

Выполнены исследования по изучению эффективности улавливания аэрозольных частиц ТФМСЬа фильтром (рис 2) Пробы из затравочной камеры отбирали на аналитический фильтр АФА-ХП-20 Определение содержания ТФМСЬа осуществляли химическим способом При скорости отбора пробы воздуха от 1 до 2 дм3/мин улавливание идет почти полностью Это позволило сделать вывод о том, оптимальная скорость аспирации воздуха составляет 2 дм3/мин.

100

Скорость аспирации, дм /мин

Рис 2 Улавливание аэрозоля ТФМСЬа из затравочной камеры в зависимости от скорости аспирации воздуха

Немаловажную роль в анализе играет правильно подобранный растворитель для извлечения вещества с фильтра При выборе растворителя исходили из того, чтобы он был инертным по отношению к реагенту, наименее токсичным, и чтобы растворы в нем были устойчивы Этим требованиям для трифторметансульфоната лантана отвечает дистиллированная вода

Для определения полноты извлечения ТФМСЬа с аналитического фильтра, проведена серия опытов, в результате которых на фильтры наносили определенное количество ТФМСЬа, а извлечение осуществляли путем обработки фильтра дистиллированной водой При этом степень десорбции вещества составила 96-96,6 %

При поиске возможных путей определения ТФМСК в воздухе были рассмотрены наиболее чувствительные и специфичные методы определения соединений сульфоновых и фторкарбоновых кислот, так как считается, что сульфокислоты и карбоновые кислоты являются гетероаналогами

В основу фотометрического метода определения ТФМСК была положена экстракционно-фотометрическая схема, за основу которой взята га же реакция образования окрашенного комплекса (рис. 3).

NtCH^cr

(СН,ГМ

sa,o+ci\sqoH-

о г

^ гйссйд -Ö-S-C-f о к

у у

А («у,

Рис. 3. Химизм определения комплекса ТФМСК с метиловым фиолетовым.

Экстракционное выделение комплекса с метиловым фиолетовым проводили смесью толуол : амиловый спирт, в соотношении 5 : ) (рис. 4), в количестве 2 см3 (рис. 5). Сам краситель, растворимый в воде, в экстракт не переходит.

0,3 5

0,3

Q

ja 0,25

у CJ э- и о 0,2

X У- I 1-о 0.15

О с; с 0,1

0,05

5:1 6:1 4:2 5:2

Значения толуол : амиловый спирт, cw5

6 ; 2

Рис. 4, Влияние соотношения приливаемых реагентов на значение оптической плотности

0,35 0,3 0,25

о,г

0,15 0,1

0,05

о

количество смешанного реактива, 3 смЗ

количество смешанного реактива , 5 СМЗ

-количество

смешанного реактива, 2 сьО

СтФме«' М1Г в анализируемом объеме раствора

Рис. 5, Зависимость оптической плотности от количества приливаемого смешанного реактива.

С целью установления оптимальных условий определения содержания ТФМСК в воздухе рабочей зоны исследовано влияние различных факторов на величину светопоглощения Для достижения максимальной чувствительности определения ТФМСК в ходе определения варьировали количеством добавляемых реагентов и их соотношением

По результатам рисунка 4 видно, что оптимальное соотношение между толуолом и амиловым спиртом для определения ТФМСК составляет 5 . 1

Для выявления наиболее оптимального значения количества смешанного реактива поставили серию опытов, результаты которых представлены на рисунке 5 В результате анализа полученных данных видно, что чем больше количество приливаемого смешанного реактива, тем меньше значения оптических плотностей, а, следовательно, и больше погрешность определения Наилучшие результаты получены при добавлении смешанного растворителя в количестве 2 см3 (рис 5)

Измерение оптической плотности фотометрируемого раствора проводили в той области спектра, в которой поглощение света является максимальным Это дает возможность провести количественное определение с наибольшей чувствительностью и меньшей погрешностью Максимальное светопоглощение приходится на длину волны 590 нм (длина кюветы 3 мм), использовании раствора кристаллического фиолетового, концентрации 0,05 %, в количестве 0,1 мл (рис 6) Для проведения процесса экстракции достаточно 2 минут Увеличение времени для протекания реакции образования комплексной соли не дает значимых изменений в окраске растворов, а также не влияет на величину оптической плотности градуировочных растворов

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от массы трифторметансульфокислоты, устанавливают по 10-ти сериям растворов для градуировки Каждая серия состоит из 7-ми растворов Растворы готовят в пробирках вместимостью 10 см3 в соответствии с таблицей 2

ОС ^

500 530 560 590 620 650 Длина волны, нм

Рис 6 Спектр поглощения ТФМСК Рис (концентрация 10 мкг в анализируемом объеме раствора)

у = 0,0042х + 0,0039

Концентрация ТФМСК, мкг в анализируемом объеме пробы

Зависимость оптической плотности от содержания ТФМСК в анализируемом объеме пробы, мкг

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении трифторметансульфокислоты

Номер раствора для градуировки 1 2 3 4 5 6 7

Объем рабочего раствора (С = 10 мкг/см3), см3 0 0,1 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

Объем дистиллированной воды, см3 8,0 7,9 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0

Содержание ТФМСК, мкг в анализируемом объеме пробы 0 1 10 20 30 40 50

Во все пробирки приливали по 0,1 см3 0,05 % раствора метилового фиолетового и тщательно перемешивали Растворы из пробирок переливали в делительные воронки, прибавляли по 2 см3 смеси растворителей (толуол амиловый спирт в соотношении 5 1), воронки закрывали пробками и энергично встряхивали в течение 2 минут После расслоения водный слой удаляли и замеряли оптическую плотность экстракта в кюветах на 3 мм при длине волны 590 нм относительно холостой пробы (раствор № 1)

В диапазоне концентраций от 1 до 50 мкг установлена линейная зависимость оптической плотности от содержания ТФМСК в анализируемом объеме пробы (рис 7) В заданном диапазоне концентраций наблюдается соблюдение закона Бугера- Ламберта-Бера, молярный коэффициент поглощения равен 1,44 х 103, остается величиной постоянной

Оптимальное время для развития шкальной окраски составляет 5 минут Установлено, что первые 5 минут, происходят значительные изменения показаний фотометрического измерения шкалы стандартных растворов Следовательно, начинать измерения оптической плотности нужно спустя 5 минут после экстрагирования (рис 8)

0,3

и; а 0,25

го О .0 1- 0,2

о 3" о о х 0,15 -

1-е н о 0,1 -

О ^ с 0,05 -

-------

10 30 60 70 80 Время выдерживания, мин

—о— С тфмск,10 мкг/смЗ —X— С тфмск, 40мкг/смЗ

-С тфмск , 20 мкг/смЗ -С тфмск, 50 мкг/смЗ

Рис 8 Влияние времени на устойчивость шкалы стандартных растворов ТФМСК

Из литературных источников известно, что ТФМСК может находиться в воздухе как в виде паров, так и в виде аэрозоля конденсации. Поэтому отбор проб можно осуществлять в поглотительные приборы, а можно использовать для отбора проб воздуха систему, состоящую из фильтра и последовательно подсоединенного к нему поглотительного прибора.

Нами был проведен опыт по насыщению затравочной камеры ТФМСК. Затем были отобраны пробы на фильтры и в поглотительные приборы Рыхтера, Пробы воздуха отбирали путем аспирации через фильтр, последовательно соединенный с поглотительным прибором. Результаты анализа представлены на рисунке 9,

Заданная концентрация ТФМСК, мг/*0 Рис. 9. Результаты определения ТФМСК при комбинированном способе отбора проб.

Учитывая хорошую растворимость ТФМСК в воде и исходя из полученных результатов, был предложен отбор проб воздуха в два поглотительных прибора Рыхтера с 8 см3 дистиллированной воды.

Нижний предел измерения содержания ТФМСК в фотометрируе-мом объеме составляет — ] мкг. Нижний предел определения концентрации ТФМСК в воздухе рабочей зоны равен 2 мг/м3 (при отборе 4 дм3 воздуха).

При расчете погрешности измерения массовой концентрации ТФМСЬа и ТФМСК фотометрическими методами анализа руководствовались нормативными документами МИ 2336-2003, а также ГОСТ Р ИСО 5735-2-2002 (части 1-6) (табл. 3).

Настоящие методики обеспечивают выполнение измерений, при доверительной вероятности Р ~ 0.95, с погрешностями не превышающими для ТФМСЬа - 16 %, для ТФМСК - 17 %,

Также рассчитаны показатели повторяемости, прецизионности и точности анализа (табл. 4).

Характеристики погрешности методик определения ТФМСК, ТФМСЬа в воздухе рабочей зоны

Наименование определяемого компонента Диапазон определяемых содержаний, мг/м3 Наименование метрологической характеристики

Характеристика погрешности, Дщ, мг/м3 Характеристика случайной составляющей погрешности <т (Д°), мг/м3 Характеристика систематической составляющей погрешности, ДС, мг/м3

ТФМСК 2,0-20,0 0,17Х 0.0279Х 0,16Х

ТФМС1_а 0,9-9,0 0,16Х 0.0245Х 0,16Х

Таблица 4

Нормативы оперативного контроля измерения концентрации ТФМСК, ТФМСЬа в воздухе рабочей зоны

Наименование определяемого компонента Диапазон определямых содержаний, мг/м3 Наименование метрологической характеристики

Стандартное отклонение повторяемости, мг/м3 стг (Р = 0,95, п = 2) Стандартное отклонение прецизионности, мг/м3 <г«(Р = 0,95; п = 30) Точность К, мг/м3 (Р = 0,90, п = 30)

ТФМСК 2,0-20,0 0,02Х 0.032Х 0.143Х

ТФМС1_а 0,9-9,0 0.054Х 0.062Х 0,163Х

Метрологические характеристики (значение характеристики погрешности и ее составляющих) приведены в таблицах 3-4 в виде аналитической зависимости от массовой концентрации определяемого компонента (X, в мг/м3) в пробе

Таким образом, разработаны методики фотометрического определения ТФМСЬа и ТФМСК в воздухе рабочей зоны с метрологическим обеспечением результатов анализа, которые были в дальнейшем использованы для установления ОБУВ для ТФМСЬа и оценки параметров токсичности для ТФМСК и ТФМСЬа

Токсические свойства трифторметансульфокислоты в большей степени обуславливаются кислотными свойствами, в то время как трифтор-метансульфонат лантана остатком сульфоновой кислоты, лантаном и фтором Данные о параметрах опасности ТФМСК и ТФМСЬа в доступной литературе отсутствуют Отсутствуют также сведения о профессиональных острых или хронических отравлениях этими соединениями Была проведена серия токсикологических опытов на крысах и мышах. Результаты представлены в таблицах 5-6

Характеристика ТФМСК по степени опасности __(данные эксперимента)_

Способ введения ТФМСК Испытанные дозы Среднесмертельная доза/концентрация Характеристика биологического действия Класс опасности (ГОСТ 2 1 00796)

Внутрижелудочный 0,5-4,0 г/кг Ш50„ыши= 1,4 мг/кг ЬО50ч>ысы= 3,3 мг/кг гибель животных в течении первых 2 суток 3

Ингаляционный 200,0-2000,0 мг/м3 ЬСзо„ыши= 1050-1762 мг/м3 1-С50Фыш= 5169 мг/м3 гибель животных наступала от легочно-сердечной недостаточности 2

Накожная аппликация 1696 мгна животное образуются некротические изменения в течение 12 часов гибели животных за весь период отмечено не было

Кожно- резорбтивный 25 %,50 % раствор ТФМСК кожа на хвостах гиперемирована и отечна реакция оценивалась 1-2 балла летального эффекта не установлено

Полученные экспериментальные данные позволяют заключить, что ТФМСК обладает следующими токсическими свойствами среднесмертель-ная доза при пероральном поступлении (LD50) для крыс - 3,3 г/кг массы тела, для мышей - 1,41 г/кг массы тела - Ш класс опасности (вещества умеренно опасные), среднесмертельная концентрация (ЬС50) при ингаляционном пути поступления для мышей равна 1050 мг/м3 - II класс опасности (вещества высокоопасные), при накожной аппликации нативного продукта и кожно-ре-зорбтивном действии методом хвостовой пробы гибели животных не достигнуто, что может свидетельствовать об отсутствии смертельного исхода при накожной аппликации ТФМСК на ограниченные участки кожи

Таким образом, согласно данным, полученным при оценке острой токсичности при различных путях поступления в организм животных, исследуемое вещество относится к химическим соединениям II класса опасности

При оценке действия ТФМСЬа при внутрижелудочном введении были испытаны в диапазоне 0,5-10,0 г/кг (табл 6)

Изучение параметров острой токсичности при внутрижелудочном введении позволило установить LD50 Трифторметансульфонат лантана для мышей равной 1,7 мг/кг, для крыс - 6,15 мг/кг

Клиника острого отравления при внутрижелудочном поступлении была следующая после введения смертельных доз животные становились малоподвижными, слабо реагировали на раздражитель, отказывались от пищи Гибель животных наступала на вторые сутки и очень редко - на третьи, при явлении заторможенности

Характеристика ТФМСЬа по степени опасности (данные эксперимета)

Способ введения ТФМС1-а Испытанные дозы Среднесмертельная доза/концентрация Характеристика биологического действия Класс опасности

Внутрижелудочный 0,5-10,0 г/кг 1"О50Мыши= 1,7 мг/кг ЬО60крысы = 6,15 мг/кг гибель животных наступала на 2-3 сутки при явлении заторможенности 3

Ингаляционный 194,4-453,4 мг/м3 - гибель животных не отмечали

Интратрахеальный 50,0-400,0 мг на животное Ш50 крысы = 540 мг/кг ЬС50 крысы = 6000 мг/кг (расчетная) при воздействии высоких доз животные погибали в течение часа 3

Местно-раздражающее действие (глаза, кожу) 50% раствор ТФМСЬа в дозе 20 мг/см2 слабое раздражающее действие оболочек глаза кроликов, у крыс небольшое покраснение и отечность кожи гибель животных не отмечали

Кожно-резорбтивный 50% раствор ТФМСЬа кожа на хвостах выглядела обычной, легкое шелушение эпидермиса отсутствие выраженного кожно-резорбтивного действия

Сенсибилизирующее действие 50% раствор ТФМСЬа изменений кожного покрова нет отсутствие сенсибилизирующего действия

Кумулятивный эффект В дозе 1/5,1/10 от Ш5о, 1-я группа 0,246 г/кг 2-я группа 0,0123 г/кг контроль - вода гибели животных не отмечали малокумулятивное вещество

ОБУВ 2 мг/м3

В целом, величины параметров острой токсичности при перораль-ном введении ТФМСЬа характеризуются для мышей как умеренно опасное (3 класс), а для крыс как малоопасное (4 класс)

Острое ингаляционное отравление трифлатом лантана изучали в диапазоне доз от 194,4 до 453,4 мг/м3 Отравление в максимально достижимых концентрациях (453,4 ± 8,0 мг/м3) не вызывало гибели белых мышей

В связи с невозможностью достичь смертельных концентраций при ингаляционном пути поступления трифлата лантана, крысам изучаемое вещество вводили интратрахеально При интратрахеальном введении гибель основной части экспериментальных животных при воздействии высоких доз (300-400 мг на животное массой 200 г) наблюдали в течение первого часа с явлениями тотального геморрагического отека легких

Расчетная ВЬ50 при интратрахеальном введении составила 540 мг/кг массы тела, а ЬС50 с учетом данной величины оказалась равной 6000 мг/м3 Одновременно выполнена серия экспериментов по установлению кожно-резорбтивного, местного раздражающего, сенсибилизирующего действия для лабораторных животных Установлено слабое раздражающее действие слизистых оболочек глаза кроликов, отсутствие выраженного кожно-резорбтивного и сенсибилизирующего действия трифлата лантана

При субхроническом ингаляционном воздействии испытаны две концентрации 34,9 и 12,6 мг/м3 В процессе (30 дневной) ингаляционной затравки подопытные животные по внешнему виду не отличались от контрольных Результаты клинических исследований позволяют охарактеризовать концентрацию 34,9 мг/м3 как действующую, а концентрацию 12,6 мг/м3 как пороговую по общетоксическому эффекту Применив формулу для расчета ПДК аэрозолей окислов или других малорастворимых металлов, рассчитали ОБУВ для трифторметансульфо-ната лантана

Ьё ПДК (мг/м3) = 0,85 ЛД50 (мА/кг) - 3+1^М-Ь§М = 0,85 х 1,4980 - 3 + 2,7679 - 0,4741 + 5,567 ПДК = 3,690 мг/м3

Таким образом, согласно данным, полученным при оценке острой токсичности при различных путях поступления в организм животных, исследуемое вещество относится к химическим соединениям 1П класса опасности В основе токсичности данного соединения лежит остаток сульфо-новой кислоты Принимая во внимание порог однократного ингаляционного действия по общетоксическому эффекту (34,9 мг/м3), порог субхронического действия при 30-суточном ингаляционном поступлении (12,6 мг/м3), а также уровень расчетной ПДК (3,7 мг/м3) - предлагается ориентировочно-безопасная концентрация трифторметансульфоната лантана для воздуха рабочей зоны на уровне 2 мг/м3 Величина ОБУВ утверждена Минздравом РФ

Результаты измерения массовых концентрации ТФМСЬа и ТФМСК в воздухе рабочей зоны производственных помещений показали, что в основном концентрации ТФМСЬа находятся на уровне, близком к гигиеническим нормативам, и только один день зарегистрированы концентрации по ТФМСЬа выше ОБУВ в 1,15-1,3 раза Также зарегистрированы превышение массовых концентрации ТФМСК в 1,04-1,2 раза

ВЫВОДЫ

1. Научно обоснованы разработанные методы фотометрического измерения массовых концентрации трифторметансульфоната лантана и трифторметансульфокислоты в воздухе рабочей зоны, основанные на 1) взаимодействии трифлата лантана с арсеназо III с образованием растворимого в воде комплексного соединения, 2) обменной реакции ТФМСК с метиловым фиолетовым, в результате которой образуется окрашенный комплекс, экстрагирующийся смешанным органическим растворителем. Нижний предел измерения в воздухе рабочей зоны составляет для ТФМСЬа - 0,9 мг/м3, ТФМСК - 2 мг/м3 Разработанные методы отвечают требованиям, предъявляемым к фотометрическим методам измерения в гигиенических исследованиях

2. Изучены зависимости оптических плотностей окрашенных комплексов в растворе от длины волны, спектров поглощения Максимальный молярный коэффициент светопоглощения для комплексного соединения ТФМСЬа (s = 5,5 х 104) приходится на длину волны 670 нм, для ТФМСК (е = 1,44 х Ю3) - 590 нм

3. На основе молярного коэффициента светопоглощения установлены оптимальные условия проведения реакции, которые составили для ТФМСЬа длина волны - 670 нм, ширина кюветы - 3 мм, оптимальный pH - 2, концентрация арсеназо III - 0,025 % в количестве 1 см3, для ТФМСК - 590 нм, концентрация метилового фиолетового 0,05 % в количестве 0,1 см3, определено соотношение толуол — амиловый спирт - 5 1, количество приливаемого смешанного реактива к анализируемому раствору - 2 см3

4. Исходя из физико-химических свойств веществ и проведенных исследований, предложены условия отбора проб Для ТФМСЬа отбор проб осуществлялся на аналитический фильтр АФА-ХП-20 со скоростью 2,0 дм3/мин в течение 3,5 мин Объем протягиваемого воздуха для улавливания не менее V2 ОБУВ - 7,0 дм3 Для ТФМСК отбор проб осуществлялся через два последовательно соединенных поглотительных прибора Рыхтера - 1 дм3/мин, время отбора - 4 мин Объем протягиваемого воздуха для улавливания не менее Ч2 ПДК - 4,0 дм3

5. Результаты проведенных токсикологических исследований позволили обосновать, что ТФМСК относится к соединениям II класса опасности (вещества высокоопасные) - ЬС50 при ингаляционном пути

поступления для мышей равна 1050 мг/м3, ТФМСЬа относится к химическим соединениям III класса опасности (вещества умеренно опасные)-LD50MbIUIli= 1,7 мг/кг; ЬС50 крысы = 6000 мг/кг Гигиенический норматив (ОБУВ) для ТФМСЬа в воздухе рабочей зоны установлен на уровне 2 мг/м3

6. Впервые проведены санитарно-гигиенические исследования в производственных помещениях по производству ТФМСЬа Установлено, что концентрации исследуемых соединений находятся на уровне близким к гигиеническим нормативам и только в ряде случаев, превышают санитарно-гигиенические нормативы по ТФМСЬа в 1,15-1,3 раза, ТФМСК в 1,04-1,2 раза

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Дорогова В Б Использование современных физико-химических методов анализа для определения токсических веществ при проведении санитарно-гигиенических и биохимических исследований / В.Б Дорогова, Н А Тараненко, О М Журба // Региональные экологические проблемы и здоровье населения Материалы науч-практ конф - Ангарск, 1999 -С 7-10

2 Дорогова В Б Современные методы контроля фторорганических соединений в воздухе/В Б Дорогова, О.М Журба, AB Рожанская//Научно-технические, социальные и экологические проблемы воздушной среды Материалы IV Международной конференции «Воздух 2004» - СПб , 2004 -С 281-284

3 Дорогова В Б Фотометрическое определение трифторметансуль-фоната лантана / В.Б Дорогова, О М Журба // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН -2004 -№4 -С 96-97

4 Токсичность и гигиеническое нормирование в воздухе рабочей зоны трифторметансульфоната лантана / Журба ОМ [и др ] // Токсикологический вестник - 2005 - № 3 - С 20

5 Журба О М К вопросу о методах контроля фторорганических соединений /ОМ Журба // Молодые ученые в Сибири материалы науч -практ конф - Казань, 2005 - С 44

6 Дорогова В Б Фотометрическое измерение массовых концентраций [три(трифторметансульфонат)] лантана (трифторметансульфоната лантана) в воздухе рабочей зоны / В Б Дорогова, О М Журба // Сборник МУ Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны МУК 4 1 1922-4 1 1934-04 -М,2005 -Вып 47 -С 94 - 101

7 Журба О М Химико-аналитические исследования в системе гигиенического нормирования (на примере ТФМСК) /ОМ Журба, А В Рожанская // «Науки о человеке» Восьмой международный конгресс молодых ученых Сб науч ст - Томск, 2007 - С 250-251

8 Журба О.М Экспериментальные исследования биологического действия трифлатов (на примере ТФМСК и ТФМСЬа) Обоснование ориентировочного безопасного уровня воздействия /ОМ Журба, А В Рожанская // «Безопасность Технологии Управление» БАРЕТУ-2007 вторая Международная конференция Сб науч ст - Тольятти, 2007 -С 192-194

9 Рожанская А В Метрологическая аттестация методов контроля фторорганических веществ в воздухе / А В Рожанская, ОМ Журба//Бюллетень ВСНЦ СО РАМН -2007 -№ 1 -С 81-83

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ТЕКСТЕ

вок - внутренний оперативный контроль

КХА - количественный химический анализ

ГСО - государственные стандартные образцы

ТФМС1_а - трифторметансульфонат лантана

ТМФСК - трифторметансульфокислота

НР - норковый рефлекс

ОБУВ - ориентировочно безопасный уровень воздействия вредного вещества

пдк - предельно допустимая концентрация

РЗЭ — редкоземельные элементы

0!_5О - средняя доза вещества, вызывающая гибель 50 % животных

1Х50 - средняя концентрация вещества, вызывающая гибель 50 % животных

Подписано в печать 06 09 2007 Бумага офсетная Формат 60х84'/|б Гарнитура Тайме Уел печ л 1,0 Тираж 100 экз Заказ № 144-07

РИО НЦ PBX ВСНЦ СО РАМН (Иркутск, ул Борцов Революции, 1 Тел 29-03-37 E-mail arleon@rol ru)

Сибирь - это регион с одной из самых высоких техногенных нагрузок в стране. Здесь действуют крупные предприятия химической, нефтехимической, лесоперерабатывающей промышленности, предприятия цветной металлургии, также высок вклад в загрязнение окружающей среды предприятий теплоэнергетики и автотранспорта, выбросы которых могут оказывать негативное влияние на организм людей [12,91,11].

Охрана окружающей среды и здоровья человека является одной из наиболее важных государственных проблем [55,15], решение которой во многом зависит от возможности правильно определить действительный уровень загрязнения окружающей, в том числе производственной, среды вредными веществами, а также установить характер и степень его влияния на здоровье человека.

Повышение качества производственной среды на промышленных предприятиях предусматривает внедрение гигиенических нормативов [26], обеспечивающих безопасность труда рабочих в условиях производства потенциально опасных химических веществ и соединений [140].

Введение в эксплуатацию на Ангарском электрохимическом комбинате нового производства по выпуску сложных фторорганических веществ обозначило проблему изучения токсикологических характеристик, разработку химико-аналитических методов контроля этих веществ и установление гигиенических нормативов.

Анализ данных литературы показал, отсутствие методов количественного определения изучаемых веществ в воздухе рабочей зоны, что препятствует достоверной оценке влияния неблагоприятных факторов среды на:

- состояние здоровья работающих (исследуемые вещества являются продуктами производства электролизно - химического комбината г. Ангарска);

- разработку оздоровительных мероприятий, направленных на улучшение условий труда работающих.

Это в свою очередь еще раз подчеркивает актуальность наших исследований, селективных методах количественного определения данных веществ.

Изучение фторорганического производства представляет интерес в связи с перспективами роста дальнейшего применения фторорганических соединений, их возрастающим практическим значением.

В большом ряду фтористых соединений наименее изученными являются как сама трифторметансульфокислота, так и трифлаты редкоземельных металлов, в частности, трифторметансульфонат лантана (ТФМСЬа).

Между тем, до недавнего времени гигиенические нормативы трифтор-метансульфоната лантана в объектах окружающей среды, в частности в воздухе рабочей зоны, а также практически применяемые методы определения его содержания в этих объектах отсутствовали, что и определило цель и задачи данной работы, а также ее актуальность.

Целью работы является научное обоснование и разработка методов определения ТФМСЬа и ТОМСК в воздухе рабочей зоны для токсиколого-гигиенических исследований.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи :

1. Научно обосновать и разработать фотометрические методы определения трифторметансульфокислоты и трифторметансульфоната лантана в воздухе рабочей зоны.

2. Провести исследования по выбору оптимальных условий отбора проб и концентрирования трифлатов из воздуха.

3. На основе разработанных методов провести токсикологические исследования трифлатов и оценить санитарно-гигиенические условия труда в производстве ТФМСЬа.

4. Оценить параметры токсичности ТФМСЬа и ТОМСК.

Научная новизна работы.

Научно обоснован фотометрический метод селективного определения трифторметансульфоната лантана, основанный на способности лантана давать окрашенные в розовый цвет комплексные соединение в присутствии сульфатов, фторидов и других комплексообразующих анионов. Для данного комплекса впервые установлен молярный коэффициент светопоглощения, на основании которого выбраны оптимальные условия проведения реакции: максимум светопоглощения Лшх = 670 нм, ширина кюветы l-Ъ мм, pH среды - 2, оптимальная концентрация раствора арсеназо III - 0,025%.

Научно обоснован фотометрический метод селективного определения трифторметансульфокислоты, основанный на способности кислорода суль-фогруппы присоединять к себе метиловый фиолетовый с образованием окрашенного в голубой цвет комплексного соединения. Сформулированы оптимальные условия проведения реакции: максимум светопоглощения lmax=590 нм, концентрация метилового фиолетового 0,05%, подобрано соотношение толуол - амиловый спирт -5:1.

Впервые установлены токсикологические параметры для трифторме-тансульфоната лантана. ТФМСЬа относится к химическим соединениям III класса опасности (вещества умеренно опасные) - LD50 Мыши= 1,7 г/кг; LD50 крысы" 6,15 г/кг.

Получены новые знания о состоянии воздушной среды на стадии технологического процесса производства ТФМСЬа и доказано, что массовые концентрации ТФМСЬа и ТФМСК в воздухе рабочей зоны, в ряде случаев, превышают установленные гигиенические нормативы.

Внедрение в практику.

Разработанный фотометрический метод измерения массовых концентраций трифторметансульфоната лантана в воздухе рабочей зоны в виде методических указаний утвержден Главным государственным санитарным врачом РФ Г.Г. Онищенко 18.08.2004 г. за номером МУК 4.1. 1932 -04.

Результаты исследований позволили обосновать величину ОБУВ триф-торметансульфоната лантана в воздухе рабочей зоны (2 мг/м ), утвержденную Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию МЗ РФ.

Разработанные методы определения трифлатов внедрены в санитарногигиенической лаборатории ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии» МСЧ-28. (Приложение 4)

Апробация работы. Основные материалы диссертации представлены и обсуждены: на IV молодежной научной конференции СО РАМН. «Фундаментальные и прикладные проблемы современной медицины», Новосибирск, (2003 г.); на IV международной конференции «Воздух'2004». Научно-технические, социальные и экономические проблемы воздушной среды. Санкт-Петербург, (2004 г.); на XII научно-практической конференции, посвященной 25-летию Иркутского ГИУВ, Иркутск (2004 г.); на X Всероссийской научно-практической конференции «Молодые учёные в медицине», Казань, (2005 г.); научно-практической конференции молодых ученых АФ -НИИ МТ и ЭЧ, Ангарск (2005 г.); на II международной конференции SAFETY-2007 «Безопасность. Технологии. Управление», Тольятти, (2007 г).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанные фотометрические методы измерения массовых концентраций ТФМСЬа и ТФМСК в воздухе рабочей зоны по всем параметрам, в том числе чувствительности, селективности и погрешности, отвечают требованиям, предъявляемым нормативными документами к фотометрическим методам (ГОСТ Р ИСО 5735-2-2002 и ГОСТ Р 8.563-96); метрологическое обоснование предлагаемых методик.

2. ТФМСК оказывает выраженное токсическое действие на экспериментальных животных и соответствует II классу опасности (ГОСТ 12.1.00776); ТФМСЬа оказывает умеренное токсическое действие на экспериментальных животных и соответствует III классу опасности.

3. Эффективность использования разработанных методов при оценке санитарно-гигиенических условий в производстве трифлатов.

Публикации.

По теме диссертационной работы опубликовано 9 работ, в том числе одна статья в журнале, рекомендованном ВАК и 1 методика опубликована в сборнике Методических указаний № 47, 2005 г.

ВЫВОДЫ

1. Научно обоснованы методы фотометрического измерения массовых концентрации трифторметансульфоната лантана и трифторметансульфокис-лоты и в воздухе рабочей зоны, основанные на: 1) взаимодействии соли лантана с арсеназо III с образованием растворимого в воде комплексного соединения; 2) обменной реакции ТФМСК с метиловым фиолетовым, в результате которой образуется окрашенный комплекс, экстрагирующийся смешанным органическим растворителем. Нижний предел измерения в воздухе рабочей

-j 1 зоны составляет для ТФМСЬа - 0,9 мг/м , ТФМСК - 2 мг/м . Разработанные методы отвечают требованиям, предъявляемым к фотометрическим методам измерения.

2. Изучены зависимости оптических плотностей окрашенных комплексов в растворе от длины волны, спектров поглощения. Максимальный молярный коэффициент спектропоглощения для комплексного соединения ТФМСЬа (s 5,5-104) приходиться на длину волны 670 нм, для ТФМСК (¿1,44-103)-590 нм.

3. На основе молярного коэффициента спектропоглощения установлены оптимальные условия проведения реакции, которые составили для ТФМСЬа: максимум светопоглощения Хтт 670 нм, ширина кюветы 1 = 3 мм, оптимальный рН0ПТ - 2, концентрация арсеназо III - 0,025% в количестве 1 см3; для ТФМСК - Лшх 590 нм, концентрация метилового фиолетового 0,05% в количестве 0,1 см3 , определено соотношение толуол - амиловый спирт - 5:1, количество приливаемого смешанного реактива к анализируемому раствору - 2 см3.

4. Исходя из физико-химических свойств веществ и проведённых исследований, обоснованы условия отбора проб. Для ТФМСЬа отбор проб осуществлялся на аналитический фильтр АФА-ХП-20 со скоростью 2,0 дм /мин в течение 3,5 мин. Объём протягиваемого воздуха для улавливания не менее Уг ОБУВ - 7,0 дм . Для ТФМСК отбор проб осуществлялся через два последовательно соединённых поглотительных прибора Рыхтера - 1 дм /мин, время отбора - 4 мин. Объём протягиваемого воздуха для улавливания не менее х/г ПДК-4,0 дм3.

5. Результаты проведенных токсикологических исследований позволили обосновать, что ТОМСК относится к соединениям II класса опасности (вещества высокоопасные) - 1X50 при ингаляционном пути поступления для мышей равна 1050 мг/м , ТФМСЬа относится к химическим соединениям III класса опасности (вещества умеренно опасные) - 1Л}5о Мыши= 1,7 г/кг; ЬС50 кРысы= 6000 мг/н3. Гигиенический норматив (ОБУВ) для ТФМСЬа в воздухе л рабочей зоны установлен на уровне 2 мг/м .

6. Впервые проведены санитарно-гигиенические исследования в производственных помещениях по производству ТФМСЬа. Установлено, что концентрации исследуемых соединений находятся на уровне близким к гигиеническим нормативам и только в ряде случаев, превышают санитарно-гигиенические нормативы по ТФМСЬа в 1,15-1,3 раза, ТФМСК- 1,04-1,2 раза.