Автореферат и диссертация по медицине (14.00.14) на тему:Оптимизация методов определения канцерогенных N-нитрозаминов в объектах окружающей среды и результаты исследований по Российской Федерации

АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ОНКОЛОГИЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР

- ь, :.\р -ЗП5

На прпнах рукописи

Сокольская Нина Николаевна

УДК 616-006-02;612.015.3

ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАНЦЕРОГЕННЫХ Н-НИТРОЭАМИНОВ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

(14.00.14 онкология)

Автореферат диссертации на соискание учено,1 степени кандидата биологических наук

Москва 1994 год

Работе выполнена в Онкологической научной центре Академии

медицинских наук Российской Федерации.

Научным руководитель:

Старшим научный сотрудник лаборатории' методов скрининга канцерогенов НИИ канцерогенеза ОНЦ АМН РФ. кандидат биологических -наук Л.В.Крнкотсена.

Научный консультант - доктор биологических наук, профессор А.Я.Хесина.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор А.П.Ильницкий доктор химических наук. Ю.Г.Чикишев

Педущаи организация - НИИ онкологии им. проф. Н.Н.Петрова МЗМП РФ. г.Санкт-Петербург.

Защита диссертации состоится " " 1995 годи б "

часов па заседании специализированного сонета К.001. 17.01 Онкологического научного центра АМН РФ (115478, Москва, Кмшнрско шоссе, 24)

С диссертацией можно ознакомиться а библиотеке ОНЦ АМН РФ. Автореферат разослан " " 1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета д.м.н., проф. В.С.Турусов

зевой п кормовой растительности яри использовании удобрений п кои-1локсо с ядохнинкатами и при сро1»<лшн почпи очиаенныим яивотновод-юскпип стоками.

• Исследование уровня загрязнения ЛНА латексных пленок и резино-ла-гексных изделий лицевого п иедпцинского назначения и оценка возмох-гости снняоиня их содержания.

• Нссладоаанне содсряания ЛНА а воздухе" рабочей зоны пиниого произ-юдстоа. фценга нового модификатора ИФА о планг его влияния на снн-Еение содеряания НМОР-п воздухе.

■ Оценка степени загрязнения воздупиой среды г.Москвы к'анцероген-цщп ЛНА п выявление позмоаных источников загрязнения.

I. Научная позпзна. Впераые разработаны и применены на большом зкс-юрииенталыюи материале модифицированные методики химико-аналнтн-[еской подготовки п количественного определения летучи* НА.

Впервые проведена оценка использования в сельской хозяйстве очи-юнных зиоотноводческпх стоков о сравнении с минеральными азотными добренияш« при равных по азоту дояах внесения с точки зрения онко-

кологпческой безопасности.

1

Впервые оценена степень загрязнения воздушного бассейна г.Москвы анцерогенныиа ПА.

Научно-практическая эначаност!. работы. Практическая значимость аботы заключается в разработке модифицированных методик извлечения количественного определения летучих НА в объектах окружающей сре-ы. Результаты работы имеют значение для оптимизации мониторинга анцерогенных загрязнений окрузакхцей среды и могут быть внедрены в рактику в виде методических рекомендаций.

азработана нодифицированнг * методика химико-аналитической подготов-и и количественного определения Н-НА в продовольственном сырье и ицевых продуктах с чувствительностью 0,1 ыкг/кг и утверждена для онтроля органами Госкомсанэпиднадзора.

Разработаны модифицированные методики определения М-ммтроэамя-иов и нитрозообразукмцих компонентов в резнно-летексиых изделиях пи-«евого и медицинского назначения, в частности, в детских сосках« с пределом обнаружения 0,1 икг/кг пробы.

Разработана модифицированная методика определения летучих НА о воздушной среде, обеспечивающая чувствительность определения 0,003 мкг в пробе (по НДМА), 'то соответствует его концентрации в воздухе 14 нг/и3 при анализе 0,36 ы* воздуха. На основании предложенного методического обоснования пр-И совместных исследованиях с Республиканским научным гигиеническим центром Украины (Киев) утверждена ПДК -50 нг/м» - для НДМА в воздухе населенных мест, метод рекомендован для контроля органами Госкомсанэпиднадзора (N6055-41,МЗ СССР).

Показана возможность и условия использования в сельском хозяйстве очищенных животноводческих стоков в сравнении с,минеральным! азотсодержащими удобрениями с точки зрения онкоэгологической безопасности. Рекомендованы условия и нормы внесения, не приводящие i накоплению канцерогенов и их предшественников - нитратов и нптрнто! - в кормовой растительности.

5. Апробация работы состоялась 14 декабря 1994 года на совместно! конференции лабораторий методов скринйнга канцерогенов, канцерогенных веществ, механизмов канцерогенеза, биохимии опухолей н отделены! эпидемиологии опухолей НИН канцерогенеза ОНЦ АМН РФ. Основные положения диссертации обсуждались на конференциях лаборатории методо! скрининга канцерогенов Ученом Совете НИИ канцерогенеза, 2 Всесоюз ном симпозиуме по экологической онкологии "Образование канцерогенны N-нитроэосоединений в экосистемах" (Киев, 1990), '6 Всесоюзной конфе ренции по аналитической хилиа органических веществ (Москва, 1991) на Комиссии по канцерогенным факторам при Госкомсанэпиднадзор (15.12.93r)

7. ООъом раОоти. Диссертация изложена на 123 страницах мааино-писного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов н иетодов, использованных в работе, глапи "Результаты собственных исследований и их обсуждение", состоящей из 7 подразделов, заключения и выводов. В работу включено 17 таблиц и 12 рисунков. Указатель литературы содерант 171 ссылку на работы отечественных и зарубежных ап-тороо.

СОДЕРЛАППГ РАБОТЫ.

1. Иатерпали п иотоди исследования.

Общая характеристика материала я отбор проб. Материалами исследования били образцы почвы, зерна, кормовой растительности, лицевых продуктов, резино-латексных изделий, концентраты проб атмосферного воздуха и воздуха рабочей зоны цехов винного производства.

Исследование содержания летучих Ы-нитрозаминов и их предшест-З^Чникоо - нптратоп и нитрктоп - в почве под культурами озимой пшеницы и сахарной свеклы, в зерне ппеницы проводили на базе полевых зпытоо Филиала Черноземной зоны Всесоюзного института удобрений и 1гролочоопедсннп. Отбор образцов п^чвы производили по диагонали по-1евого участка через равные промежутки (9-10 аагов). Пробы отбирали 5-4 раза за вегетационный период соответственно фазаы развития растений. Полученные образци тщательно переыесшвалн, изиельчали и брали :редню» пробу, указывая преия и место отбора.

Исследование содержания ЛНА в почве, кориовой растительности ячнень, овес, люцерна) и корнеплодах (свекла) проводили на базе жи-ютноводческого комплекса совхоза "Юбилейный" Кемеровской области.

Отбор проб проводил» и раза за вегетационный период: весной -[о начала поливов животноводческими стоками , и осенью - после вссх оливов. Пробы растений отбирались в конце вегетационного периода.

Отбор и подготовку проб пищевых продуктов, в частности рыбо- и ясопродуг.тов, проводили в соответствии с ГОСТ 7631-35 и 7636-8Л«-

консерпов - в соответствии с ГОСТ 8756.070. Для определения ЛНЛ отбирали среднюю пробу - 20-50 г.

Для определения содержания ЛНЛ в резино-латексных изделиях использовали образцы латексных пленок марок НеуиНсх МЙ и КеуиНех ЬА1 (фирма КегеПех, Англия), 1,-300, 1-727 и серийные И опытные обраэщ детских сосок и пустышек на основе латексов. .

Пробы воздуха концентрировали в 3 последовательно соединенны* лопушки (поглотители Зайцева) с 10 мл ХЫ раствора КОН. Скорость отбора проб атмосферного воздуха - 2 л/мин в течение Э часов, воэдух< рабочей зоны шинного производства - 0,3 л/мин в течение 2 час.

Для оценки нового модификатора в шинном производстве - пара-нитрозодифсннлакииа (НФА) - в лабораторных условиях были проведен! опыты по определению скорости предполагаемого выделения ЛНА в газовой фазе из различных видов сырья и их комбинаций в резиновых смеся] □ условиях, моделирующих производственные.

В стеклянный реактор объемом 0,5 л помещали образец испытуемого вещества. С помощью термостата температура реактора поддерживалась на уровне 100 или 150°С. Образцы выбирались в виде мелких гранул или тонких пластин (4,5-2-0,2 мм). Диапазон удельных скоростей выделения ЛНА в газовую фазу составлял от 1,4 до 8,5 мкг/кг.мин Постоянство времени опыта обеспечивало сравнимость получаемых величин. Продукты газовыделения переносились с потоком, воздуха, прокачиваемого с помощью аспиратора, в поглотители.

Выделение ЛНА из образцов почвы( растительности, пищевых продукте! проводили метидом вакуумной дистилляции. Водные дистилляты экст аги-ровали хлористым метиленом. Из образцов резино-латексных изделий ЛН< извлекали непосредственно экстракцией хлористым метиленом на ультразвуковой бане и искусственной слюной - для оценки ннтрозируемых ком понентов резины.

Идентификацию и количественное обнаружение ЛНА в полученных экстрах-тах проводили методом газовой хроматографии в сочетании с анализато

он термальной энергии (ТЕЛ-502). Использовали эталонный раствор укиы летучи* НА концентрации 0,2-1,0 мкг/мл каждого вецестпа (фирмы hermo Eloctron corporation, СПА). В качестве внутреннего стандарта рниенялп раствор НДПА концентрации 0,2-0,5 икг/мл.

Опредолоние нитратов в образцах почвы, зерна пшеницы, растите-ыюсти проводили стандартный ионометрическны методом. Сущность ие-ода заключается □ извлечении нитратов раствором алюмокалиепих кн.*-цов с последующий измерением концентрации нитратов при помощи ион-електнвного электрода.

Нитриты в образцах почвы, зерна и растительности определяли пектрофотометрнческии методом с использованием реактива Грнсса ГОСТ 24481-80). Метод основан на диазотировании нитритов сульфани-овой кислотой и «¿-нафтнлпиинои в уксуснокислой среде с образовали окраоениого продукта.

Для оцснкн суммарной токсичности в образцах зерна использовали втод, разработанный на кафедре агрохимии МГУ им.М.В. Ломоносова -ерспективкый биотест - редис. Он обладает по сравнению с другими аотостанп более высокой отзывчивостью на токсичность препаратов зстпцидоо.

Статистическую обработку результауов экспериментов проводи;..! с ;пользованнеы t-крнтерия Стьюдента в компьютерной программе Statgraphlcx".

2.Результаты исследований п их обсуждение.

Разработки модификаций методик хиыико-аналитической подготовки количественного определения летучих N-нитрозаминов в различных >ъектах анализа проводили на базе принятого в мире метода газовой юиатографнп в сочетании с анализатором термальной энергии (TEA).

Применение для ряда исследуемых объектов ультразвуковой экс->акции, введение ступенчатого концентрирования экстрактов, исполь->панпе меньвего числа приспособлений (химической посуды и соеднне-

ний), существенное уменьшение объема растворителей позволили оптимизировать условия анализа, уменьшить возможные потери НА на стадии пробоподготовки и повысить чувствительность метода. Полноту извлечения оценивали с помощью внутреннего стандарта (НДПА), buzод которого сстаплял 80-90S.

Совместно с Институтом питания РАМН (г.Москва) была разработана методика определения ЛИЛ в пищевых продуктах и утверждена в качестве Методических указаний Госкомсанэпнднад4ором Р*. Него . позволяет определять НА в пищевых продуктах й- продовольственном гчрье до 0,1 мкг/кг.

2.1. Изучение образования J1HA в почве, пищевой в кормовой сельско-хозяйственной продукции в.условиях применения азотных удобрений п комплексе с ядохимикатами u в сравнсшш с оровонпем очищенными животноводческими стоками. Учитывая возможное загрязнение с/х пищевых продуктов и кормов для животных канцерогенными летучими N-нитрозаминами в условиях интенсивного применения азотных удобрений, была поставлена задача провести систематическое исследование почвы« зерна и кормовой растительности на содержание НА на базе модифицированной методики анализа, разработанной для пищевые продуктов.

Изучали зависимость содержания ЛИЛ от нитратов, внесенных в почву о составе минеральных азотных удобрений (МАУ) и химических средств защиты растений (ХСЗР) в почве под культурами сахарной свеклы и озимой пшеницы, а также в образцах зерна.

. Были поставлены следующие варианты опыта: -вариант I - тонтроль, ~ез внесения МАУ и ХСЗР; -вариант II - внесение органического удобрения; -вариант IIJ - обработка ХСЗР в рамках рекомендуемых

максимальных доз; -вариант VI - внесение в почву МАУ;

I

-вариант V - внесение в почву МАУ совместно с ХСЗР.

Для культуры сахарной спекли были поставлены I,lH,iV 11 V варианты опыта. Количество внесенного азота составляло 120 кг/га в составе азотно-халийно-фосфорного удобрения (Ni1 оPtгоKt>о). органическое удобрение (навоз) вносили п количестве 40 т/ro. Обработку проводили - следующим! ХСЗР: ТХАН, эптан, фюэилад, бурифем, фундаэол, лонтрел.

Из N-ннтрозаиинов были обнаружены НДМА и НДЭА - в таблице 1 ирипедено их суимариое содержание. Еыла отмечена тенденция г. увеличению нх концентрации в почве для всех вариантов опита п зависимости зт сроков отбора; контроль оставался относительно постоянной величиной - нанбольпее его абсолютное значение соответствовало началу вегетационного периода растений. Динамика содержания ЛНА и нитратов »тразена на рис.1. Абсолютные значения содерханий нитратов в почве в юнце погетационного периода значительно превьшают ПДК для нитратов [;30 нг/кг) п составляют 501,575 и 676 мг/кг для III,IV и V вариантов опыта соотв. Рост относительного с контролю содержания нитратов m последней сроке отбора составил для варианта III - 12, варианта V - Юраз. D конце вегетационно.з периода наблюдалось увеличение юнцентрацип ЛНА от 2С 3 (контроль) до 13751 ,3 нг/кг (вариант III), iTO вожет свидетельствовать о возможных локальных усилениях процесса нитрозгтровання в почве в результате прииенеиия пестицидов. Пос-едние и саки могут бить источниками N-ннтрозаиинов в почве, так как 'А являются сопутствующими соединениями для многих классов пестици-оо, а такае цогут способствовать накоплению в почве аминов, усили-ал деятельность микроорганизмов. В данном случае наряду с усилением нптеэа НА установлено увеличение нитрифицирующей способности почвы 1195 и 1244 тыс/1гр сухой почвы - для вариантов III и V по сравне-ию с контролем - 125,6 TbWlrp сухой почвы (табл.1). Таким образом, акопление нитратов более 500 мг/кг в условиях применения пестицидов ранках донного опыта привело к синтезу N-нитрозакпнов в почве.

Таблице 1. Содержание летучих НА и их предо«ствонников в почве вод культурой сахарной свеклы в зависимости от применения органо-иннс-ральних азотных удобрений н химических средств вациты растений.

Содержание нитратов Суммарное НФ'

Варианты опыта и нитритов в почве содержание НА _тысяч

(мг/ЮОг) (нг/кг) колоний/

нитраты нитриты 1г ПОЧВЫ

Время отбора - апрель

I. Контроль 13,6+1,7 . 0,7 190,3+22,8 186

III.ХСЗР 17,5+2,2 135,0+16,2 117

IV.Органо-минеральные * #

удобрения 15,6+1,9 0,7 190,0+24,0 Л

V. Органо-минеральные

удобрения+ХСЗР 1890+2,3 1,2 199,0+21,8 1.0

Время отбора -нюнь ' -

I. Контроль 5,1+1,5 следы 186,6+20,5 11,0

III .ХСЗР 6,6+1,8 - — и 156,0+14,0 18,9

IV.Органо-ыинеральные

удобрения 4,8+1,2 __ и _ 166,8+18,3 36,0

V. Органо-минеральные

удобрения+ХСЗР 7,8+2,0 108,1+9,8 43,0

Время отбора - ИЮЛЬ

I. Контроль 9,6+2,7 следы 207,3+24,9 95,4

III. ХСЗР 20,5+7,1 231,9+25,3 125,9

IV.Органо-минеральные

удобрения 17,2+5,2 —и - 242,4+29,0 899,0

V. Органо-минеральные

удобрения+ХСЗР 29,6+6,5 _ И _ 233,4+25,6 1166,0

Время отбора - октябрь

I. Контроль 5,6+1,1 следы 263,3+31,5 125,6

III. ХСЗР 50,1+9,5 — и _ 13751,3+53,3 . 1195,0

IV.Органо-минеральные

удобрения 57,5+11,5 298,8+23,8 1122,0

V. Органо-ыинеральные

удобрения+ХСЗР 67,6+10,1 1306,5+38,2 i244,0

L__I

' нитрифицирующую способность почвы (НФ) определяли ординарным микробиологическим методой высева на агариэованные' среды.

Для культуры озимой лленицы были поставлены '1,11.IV и V вари анты опыта. Количество внесенного азота составляло 120 кг/га В сос таве NuoPiaoK^o. Обработку проводили следующими ХСЗР: компазан фундазол, ТИЛТ, метафос, ТУР.

Динамика содержания нитратов и НА в почве пол культурой свеклы

нитраты. ыг/100г почвы НА, мкг/кг

нитрата Е53 гытретолпа

а- контроль, б - ХСЗР, о - МАУ, г - ХСЭР+МАУ

рис.Г

Содержание нитрозаминоз и нитратов о зорно озимой пшеницы.

Рис .2

Выло отпечено увеличение содержания N-нитрозашшоо в почво длг варианта IV (табл.2), что по-видимому, связано с воздействием МАУ| содержание N-HA достигало максимального значейня по сравнению с контролем на последнем сроке отбора образцов (табл.2, вар.IV), Данные, полученные в варианте V (совместное внесение органо-ыинералышх удобрений и ядохимикатов), хотя и превышали контроль, были нихе, чей г варианте IV. Содсрханн нитратов в почве возрастало п течение всегс вегетационного периода растений для всех вариантов опыта. Ивибольвес абсолютное их количество о- 250 ыг/кг - превышало ПДК, однако не было обнаружено достоверных различий хехду контрольный и опытными вариантами. Не было установлено корреляции ыехду содорханиои в почве предшественников (нитратов н нитритов) и образованием НА при данной дозе минеральных азотных удобрений (120кг/га).

Исследование образцов зерна пшеницы на содерханис летучих НА, нитратов и нитритов в зависимости от внесения в почву МАУ, пестицидов и их комплекса выявили тенденцию к увеличению содержания НА пс сравнению с контролем. Эти результаты коррелируют с содержанием I зерне нитратов (рис.2).

'Методом биотестирования была оценена суммарная токсичность почвы и зерна в зависимости от примеиения ХСЗР И МАУ. Токсичность почвы уменьшалась в течение вегетационного периода, наибольоее ее значение соответствовало начальному сроку развития растений, когда была проведена обработка максимальными количествами ядохимикатов. В об-разцах зерна установлена достоверная суммарная токсичность для вариантов III и V - 48% и 19% соответственно.

В результате проведенного эксперимента было показано,что внесение МАУ под сахарную свеклу в количестве 180 кг/га в сочетании с ХСЗР приводит к увеличению содержания нитратного азота в почве до 676 ыг/кг и образованию N-нитрозаминов в почве. Внесение МАУ под культуру озимой пшеницы в количестве 120 кг/га в комплексе с ХСЗР не привело к образованию высоких концентраций ЛНА и нитратов в почве.

Таблица 2. Содержание ЛИЛ и их предвествонннков в почве под культурой оэпиой ппеннцы п эавнсииостк от применения органических, минеральных азотных удобрений м химических средств защиты растений.

Варианты опита Колич. Нитраты Нитриты Сумма ЛНА

проб мг/кг иг/кг нг/кг

Время отбора - апрель

I. Контроль 4 174+24 14 160+25

II. Органика 4 166+21 24 160+24

IV. ИЛУ б 159+30 24

V. МЛУ+ХСЗР 4 129+46 2В

Вреня отбора - пай

I. Контроль 5 • 175+26

II. Органика 4 182+21

IV. КЛУ 5 159+20 24 248+37

V. МАУ+ХСЗР 7 191+29 25 305¿30*

Время отбора - !ЮНЬ

I. Кот роль б , 127+14 21 230+24

II. Органика 4 126+13 21 268+21

IV. МАУ б 134+15 23 377+41«

V. МЛУ+ХСЗР 5 134+26 22 297+28'

Время отбора - июль

I. Контроль 5 240+42 следы 261+26

//. Opraiittsa 7 236+54 _ 246+23

IV. ИЛУ 8 245+44 — i. 668+40''

V. МЛУ+ХСЗР 3 245+44 i. 210+19

L

Примечание: апрель - фаза всходов растений, до внесения органических удобрений;

ней - фаза выхода "в трубку"; пень - фаза "колопенпе растений"; цель - фаза' "полочная спелость".

• разность достоверна по отноаению к контролю, р<0,05 •• разность достоверна по отноаению к контроле, р<0,05

Магсииалыюе -обнаруженное содержание ЛНА в зерне составляло 0.353 асг/кг (гигиенический норматив на сумму НДМА и НДЭА составляет 2 икг/кг). Это позволило рекомендовать в рамках проведенного исследования условия внесения МАУ в -комплексе с пестицидами, которые обеспечивают экологически чистую сельскохозяйственную продукцию.

С помощью оптимизированной методики изучали зависимость содержания летучих Ы-нитроэаыинов в кормовой растительности от внесенных

в почву нитратов в составе минеральных азотных удобрений и очищенной фракции животноводческих стоков. .

Основный условней применения жидкой фракции стоков в орошаемо») земледелии должно быть соблюдение оптимальных нори внесения азота, поскольку высокие дозы ведут к накоплению нитратного азота в растениях. Азот в составе минеральных удобрений (нитраты) и животноводческих стоков (N«4) вносился в почву-в равных количествах.

При вна нии животноводческих стоков в почву били обнаружены о с/х культурах НДМА и НДЭА (табл.Э). Сравнивая результаты анализа содержания л-нитрозаминов для двух вариантов опита г внесение жидкой фракции животноводческих стоков (вариант А) И внесение ЫАУ (вариант В) - не было установлено значимых различий между вариантами, то есть практически во зсех случаях использование стоков . не привело к более высоким значениям по суммарному содержанию НА по сравнению с МАУ. Не было выявлено Больвих различий по содержанию нитратов иегду вариантами опыта.

Таблица 3. Содержание нитратов и И-нитрозаминов в кормовых растениях при внесении в почву равных количеств азота с животноводческими стоками (А) и минеральными удобрениями (Б).

Сельскохозяйственная культура Нитраты в сырых растениях (ыг/кг) А Б Ннтроэакмны (НДМА+НДЭА) (икг/кг) А Количество поступившего азота (кг/га) В

Ячмень(зерно) 173+13 136+10 6,8+1,7 - 180

Ячмень(солома) 3054+152 2346+117 6,2+2,7 6, 1+2,3«

Овес(зерно) 282+15 375+19 7,5+2,4 3, 2+1,1 250

Овес(солома) 8000+256 8484+251 8,7+1,8 9, 7+3,2»

Свекла 2230+89 1981+98 2,3+0,3 2, 3+0,6* 360

Люцерна 2460+190 3540+224 5,8+1,5 5, 1+1,42'

разность достоверна в сравнении с вариантом А, р<0,05.

Следует отмстить повышенное содержание нитратов о грубых кормах (солона овса и ячменя) н в люцерне по отнопению к установленной для них ПДК - 1000 мг/кг для обоих вариантов опыта. .

При данных нормах внесения азота, как с животноводческими стоками, так Ii с МЛУ , но было обнаружено зависимости содержания ЛИЛ от концентрации нитратов о растениях.

Таким образом, было показано образование канцерогенов п кормовой растительности до 5-10 икг/кг пробы. Содержание ЛНА в кормовых продуктах на нормировано, для пищевого зерна временный гигиенический норматив - 2 икг/кг. По всей проанализированным образцам содержание IIA несколько липе этого показателя, однако при условии контроля кормовых продуктов в соответствии с рекомендациями возможно применение о< .щепных животноводческих стоков взамен МАУ, при этом урожайность поыяается в 1,3-2 раза.

2.2.Изучение содержания летучих Н-ннтрозаыиноп и нитрозообра-ущпх коипонептоа (IIS) □ латексних пленках а пэделвй из них - детских сосках в пуелгзкох и разработка чувствительной, аналитически нетрудоеывой методики пх определения являются актуальными, так как исследования, проведенные ранее в Западной Европе показали высокое суммарное содержание tl-нптрозаыннов а детских оосках - до 94 икг/кг н до 5100 икг/кг- ннтрозообразующнх соединений [Ellen О.et а1,1987]. Возможность присутствия канцерогенов в детских сосках - одна из наиболее острых проблей, поскольку было обнаружено, что нитрозамины, содержащиеся □ резане могут ипгрпровать в молоко, воду, слюну при непосредственной контакте [Westin J.,1980].

D наппх методических разработках в качестве основы был использован Британский стандарт, включавщий два метода экстракции: хлористый иетпленои (для определения НА) и раствором искусственной елкны (для оценки НК), поскольку онкологическая опасность связана не только с миграцией НА в контактирующую жидкую среде, но и с возможностью их дополнительного синтеза из нитрозируемых компонентов.

По сравнение с прототипов ии оптиынзировалл стадию хииико-она-лмтической подготовки , в частности« отказались от Сокслет-окстрак-цин, требующей больших объемов экстрагснта (более 300 ил СНаСи), впервые была применена для резнно-латексных изделий ультразвуковая экстракция, экономичная в отношении растворьгеля и вреионп анализа. Вместо делительной колонки Снайдера в сочетании с испарителем Кудер-на-Дэнив проводилось порциомное концентрирование экстрактов, которое позволило сократить потери вещества за счет использования малых объемов и уменьпения времени анализа. Выход внутреннего стандарта при этом составлял 90Х.

Выли обнаружены НДМА, НДЭА н НДВА в исходном материале - латоксной пленке "КНЯ" - и в изготовленных на основе соответствующего латекса

г*

опытных и серийных сосках (табл.4). Особенно значительным было содержанке НДВА, составляющего до 76-97Х суммарного количества К-11А. При обработке латекса и изделий из него раствором искусственной

Таблица 4. Содержание Ы-нитрозаминов (НА)* н нитрозообразукаих компонентов (ПК)* (мкг/кг пробы) в образцах латексной пленка и в детских сосках.

Исследованные образцы НДМл НДЭА НДВА Количество образцов

Латексная пленка НА "Ревультекс Мй" НК 2,5-4,5 208-853 <\ ДО 1,8 167-188 529-10994 6

Соски на основе ЦА "Ревультекс МЯ" НК (серийные образцы) 7.3-33.9 7.4-99,5 и.о. и.о. 144-317 1238-6105 6

Соски на основе НА "Ревультекс МЯ" НК (опытные образиы) 1,8-70,9 ДО 1.4 9-204 б

-124 4,7-6,6 428-11769

Латексная пленка НА "Ревультекс ЬА1<" НК 6.3-7.8 7,7-8,5 до 1,5 ДО 1,1 <1 <1 3

Соски на основе НА "Ревультекс 1,АИ" . НК (опытные образцы) <1 н. о. " Н.О. и.о. <1 н.о. 3

* - приведены минимальные и максимальные значения НА и ПК Примечание: НА - содержание летучих Ы-нитрозаминов, определенных экстракцией хлористым метиленом; НК - содержание нитрозообразукхцих компонентов, определенных с применениеи экстракции раствором искусственной слюной.

слюны ^ отмечено значительное увеличение содержания НДМА и ИДБА в латексной пленке RMR и оораэцах серийных и опытных сосок. Содержание НДЭА в исследованных образцах было незначительным, не было также отмечено изменения концентрации НДЭА при экстракции хлористым метиленом н раствором искусственной слюны.

D латексной пленке марки LAN, коагуляция латекса в которой Проводилась без аминосодержацих компонентов, м в опытных образцах сосок на ее основе, количество обнаруженных НДМА. НДЭА и НДБА (табл.4) находилось в пределах нормативов, принятых в европейских странах (1-15 мкг/кг для НА и до 200 икг/кг для НК).

Проведенное с помацыэ модифицированной методики исследование содержания М-ннтрозаминов и нитрозообразуюцих компонентов в резино-латексных изделиях показало, что концентрация канцерогенов в них существенно зависит от состава сырья. Основным выводом является необходимость нормирования содержания канцерогенных N-нитроэамннов в изделия. . изготовляемых на основе латекса, особенно в детских сосках.

3. Изучение содержания летучих ЛИЛ а воздупной среде. Стабильность загрязнения воэдуаной городской среды N-НДМА отмечалась » исследованиях Яныаевой Н.Я. с соавт..1987,1991 г. Для проведения систематического контроля атмосферного воздуха и оценки его загрязнения была разработана высокочувствительная методика определения ЛНА в совместных исследованиях по обоснованию ПДК для N-НДМА с Республиканским научным гигиеническим центром Украины (Киев).

Систематизация н обобщение как натурных, так и экспериментальных данных, а также биологический эксперимент, позволили обосновать выбор такой дозы НДМА, теоретический риск воздействия которой выходит за пределы естественной продолжительности жизни. Предельно допустимая концентрация НДМА для воздуха населенных мест, утвержденная для практики санзпиднадзора, составила 50 нг/м'.

Метод определения ЛНА п воздушной среде отличается от других объектов анализа стадией предварительного концентрирования воздуха в жидкую поглотительную среду или на твердые сорбенты. Разработанная методика определения ЛНА позволяет определять 0,005 мкг в пробе по НДМА. что соответствует его концентрации в атмосферном воздухе 14 нг/м5 при анализе 0,36 м3 воздуха.

С помощью данной методики била впервые оценена степень загрязнения воздушного бассейна Москвы летучими Н-нитрозаминами. Было выделено три массива - хилой район, в котором отсутствовали специфические выбросы ЛНА (центр города)район, примыкающий к автомагистрали с интенсивным потоком машин и район в зоне выброса предприятий реэи-» вой и шинной промышленности. Отбор проб проводили в период-от осени до весны, чтобы избежать максимальных значений, характерных для июля н августа.

Полученные реэуль-1 чты представлены в таблице 5, где для сравнения приведены данные по содержанию ЛНА в атмосферном воздухе двух крупных городов - Киева и Будапешта (Н.Я.Янышева с соавт, 1991). Как показало проведенное исследование, степень загрязнения воздушного бассейна Москвы летучими Ы-нитрозаминаии достаточно высока. Содержание НДМА и НДЭА в воздухе жилого массива лревыюает значения ПДК и фоновые уровни (менее 30 нг/.м*), в зоне транспортных потоков оно выше, чем для Будапеата - города с насиценным движением автотранспорта,- в промышленной зоне показатель среднего загрязнения многократно превышает фоновые значения для экологически чистых районов.

Таблица 5. Загрязнение атмосферного воздуха Москвы летучими Л-нитроэаминамм <нг/«1»).

Город Район автомагистралей Промыаленная зона Жилая зона

НДМА НДЭА НДМА НДЭА НДМА НДЭА

Москва* 89,0 + 3.0 180,0 +29,0 521,0 + 15,0 88,0 ±11,0 60,0 ±5,0 50,0 ♦ 6.0

Киев [69] 50,2 54,3 + 1,1 100,0 ±11,0 104,0 ±9,3 33,1 ±1,6 36,2 ±2,2

Будапешт [69] 87,1 +7,9 103,8 +7.4 34,0 ±2,1_ 52,0 _±5,8

|-1_Г_I_I_I

- Примечание: средние значения рассчвтаны во результатам

исследования 5-15 проб.

Разработанная методика была применена для изучения содержания ЛНА в воздухе рабочей зоны цехов винного производства.Известно, что в резиновом и шинном производстве используются вещества, содержащие вторичные амины (тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД), 2-морфолинотио-бензтиазол (сульфенамид М),.дитиодиморфолин (ДТДМ) - химические предшественники ЛНА. В исследованиях зарубежных авторов показано, что воздух на предприятиях резиновой промышленности содержит высокие

концентрации ЛИА, особенно, НДМА, НДЭА к НМОР (Spiegelholdeг В, 1983, Nutt л., 1984). По данным Соленоаой Л.Г. с соавт.(1990) содержание суммы ЛНА п воздухе подготовительного цеха московского резино-обувного предприятия ("Красный богатырь") превыаало 2000 мкг/кг.

Результаты исследования воздуха рабочей зоны цехов Московского пинного производства показали возможность значительного загрязнения воздуха НМОР (табл.6). Также были обнаружены НДМА и НДЭА. Наибольшая концентрация НМОР была зафиксирована на складе готовой продукции, что свидетельствует о канцерогенной опасности не только производства, но и самого готового изделия.

Таблица 6. Содержание летучих N-иитрозаыиноа в воздухе рабочей зоны пинного производства (икг/ы*).

Участок отбора проб Количество проб НДМА Концентрация НДЭА НА НМОР

Цех вулканизации 5 0 ,65+0, 13 0,5+0,10 10 ,5+2,10

Участок оероховки пин 4 0 ,07+0. 01 0,04+0,01 1 ,7+0,34

Склад хранения продукции 5 2 ,70+0, 54 0,27+0,05 91 ,3+18,2

I I

Мы исследовали возможность применения нового модификатора НФА (п-НДФА). В отечественной пинной промышленности для вулканизации синтетического каучука (СК) применяют сульфенамид М в качестве ускорителя и одновременно с ним - модификатор И-НДФА, основным веществом которого является Н-нитрозодифониламин. Хотя сам Л-НДФА не канцерогенен, установлено, что прииенение этого стабилизатора приводит к образованию канцерогенных ЛНА. Это происходит тогда, когда резиновая смесь содержит химикаты, в состав которых входят вторичные амины, и новые образуются путем переноса нитрозогруппы от НДФА к вторичному амину (реакция перенитрозирования).

Основным вецествои нового модификатора НФА является пара-иит-розодифеннламин - структурный изомер И-нитрозодифенилаиина, в кото-рои азот нитрозогруппы находится по отношению к атому углерода в

пара-положении. Поскольку »та связь является более прочноб, предполагается, что при данных температурах (130-170°С) не происходит ее разрыва и, соответственно, реакции нитрозирования.

Оценка модификатора НФА била проведена по иетоднко определения с носительноб скорости газовыделения летучих RA из различных видов сырья и их комбинаций в резиновых смесях в условиях, моделирующих производственные. Полученные результаты, подтвердили, что присутствие судьфенамида М значительно повывает содержание 1Ш0Р о воздухе, р применение модификатора MOA не вносит дополнительного вклада в суммарное содержание ЛНА при совместном введении с сульфенамидом 14 (табл.7).

Таблица 7. Содержание ЛНА в воздушной среде а зависимости от введения в резиновую смесь сульфенаиида »1 a модификатора НФА при нагревании (мкг/м*).

Состав образца Т,«С Содержание ЛНА НДМА НДЭА (икг/м*) НЫОР

Модификатор НФА 100»С 2,210,38 2,8+0,56 38,4+7,6

СКИ-З 100«С - 2,2+0,44 32,4+6,4

100,0 СКИ-З + 1,0 Сульфенамид М 150»С 3,6+0,72 2,7+0,54 143,9+28,7

100,0 СКИ-З + 2,5 НФА 100»С 1,0+0,2 1,6+0,32 25,9+5,2

100,0 СКИ-З + 2.5 МЛ+ 1,0 Сульфенамид М 150°С 2,3+0,46 158,9+31,7

Воздух в лаборатории, <1 <1 Н.о.

Во всех исследованных случаях суммарная концентрация канцерогенных ЛНА в воздухе рабочей зоны шинного производства превышала технический норматив, установленный в ряде стран для предприятий резиновой промышленности и состагпяющнй до 1991 г.-2,5' мкг/кг, после 1991 г.- 1 мкг/кг. В Россия отсутствует норматив, ограничивающий содержание ЛНА в воздухе рабочей зоны, хотя на аналогичных предприятиях могут создаваться чрезвычайно высокие концентрации ЛНА в воэду-

же рабочей вони, п частности, иа-за отсутствия герметизации на некоторых участках производства. В связи с этим, было предложено обоснование временного норматива па содержание Л11А в воздухе рабочей зоны резинового и оттого производства - 2,5 мкг/ы*, что соответствует европейскому стандарту до 1991 года и совместимо с технологическими условиями труда в резиновой и винной промыэленностп. Выло учтено биологическое обоснование ПДК для атмосферного воздуха населенных мест (30 нг/ы*), продолжительность контакта о течение рабочей недели и время работы на производстве, нормирование ЛИЛ в проыиаленно развитых странах на аналогичных предприятиях и рекомендации Комитата по управления качеством п стандартами о прямом применении меядународ-ного стандарта (1991г.).

выводе-

1. Модификация и адаптация признанного в мире метода газовой хроматографии в сочетании с детектором термальной анергии для определения канцерогенных летучих Н-нитрозанинов позволили разработать иетодпвп для конкретных объектов анализа окружающей среды) ппаевых продуктов, реэино-латексных изделий, атмосферного воздуха и воздуха рабочей зоны предприятий резиновой^ и винной промышленности.

2. Разработана модифицированная методика химико-аналитической подготовки и количественного определения N-KA в продовольственном сырье ti лицевых продуктах с чувствительность» 0,1 мкг/кг и утверждена для контроля органами Госкомсанэпиднадзора.

3. Оценено влияние минеральных азотных удобрений (ИДУ) н хниическнх средств зацНты растений (ХСЗР) на образование НА и их химических предшественников - нитратов и нитритов - в почве и пищевом зерне.

- Показано, что внесение МАУ под культуру сахарной свеклы в количестве 180 кг/га в сочетании, м лСЗР приводит к увеличению содержания нитратного азота в почве до 676 иг/кг и образованию N-нит-роэаминов.

- Внесение МАУ под культуру озимой пшеницы в количестве 120 кг/га в комплексе с XC3P не привело к образованию высоких концентраций НА и нитратов в почве и зерне, что позволило рекомендовать разработанные условия, как обеспечивающие экологически чистую сельско-озяйственную продукцию.

4. Проведена оценка использования в сельском хозяйство очищенных животноводческих стоков в сравнении с минеральными азотными удобрениями 1ри равных по азоту дозах внесения с точки зрения онкоэкологической безопасности. Показано образование канцерогенов в кормовой растительноств до 5-10 мкг/кг пробы. Рекомендованы условия и нормы внесения, не приводящие к накоплению канцерогенов и кормовой растительности.

5. Разработаны модифицированные методики определения Н-ннтрозаиинов и нитрозообразуювих компонентов в резнно-латексных изделиях пищевого и медицинского назначения, в частности, в детских сосках, с пределом обнаружения 0,1 мкг/кг пробы, оценено содержащее ЛНА в изделиях в зависимости от состава сырья.

6. Разработана модифицированная методика определения летучих НА в воздушной среде, обеспечивающая чувствительность определения 0,005 мкг в пробе (по НЛМА), что соответствует его концентрации в воздухе 14 нг/м* при анализе 0,36 м1 воздуха. На основании предложенного методического обоснования утверждена ПДК - 50 нг/ы* -для НДЫА в воздухе населенных ие«.т, мотод рекомендован для контроля органами го комсанэпиднадзора.

7. Изучение загрязнения атмосферного воздуха, < впервые проведенное

для Москвы, подтвердило негативное влияние основных источников

t .

канцерогенных загрязнений: промышленных предприятий и автотранспорта.

8. Исследовано содержание НА а воздухе рабочей зоны винного производства, показана возможность значительного загрязнения НА, характерными для данного производства, в частности, N-нитроэомор-фолином. Разработанный метод анализа НА и обоснование ПД& для воздуха рабочей зоны - 2.5 мкг/м» - предложены для утверждения и внедрения в практику санитарного надзора.