ПДК МАФ

НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им.А.Н.Сысина
Российской Академии медицинских наук
ерждаю
тора по науке
"
у^Е.
В.
Печенникова J.995
года
О Т Ч Е Т
по х/д 6/147 "Обоснование максимальной разовой ПДК метилацетиленалленовой фракции (МАФ) и метода определения в атмосферном
воздухе.
Руководители:
к.м.н
к. х. н.
Москва 1995 г.
Л.А. Тепикина
В.Н.Павлов
Список исполнителей:
Гусева Т.И., ст.лаборант Костюкович
А.А. , мл.науч.сотрудник Курова И.Ю.,
ст.лаборант Лебедева Н.В.,
ст.лаборант Назаров А.Г.,
науч.сотрудник Павлов В.Н.,
ст.науч.сотрудник,к.х.н.Тепикина
Л.А., в науч.сотрудник, к.н.н.
Шипулина З.В., науч.сотрудник
Н е п р е д е л ьн ы е уг ле во д о р о д ы с тр о й н о й с вя з ью ( А л к и н ы и а лк е ни н ы )
Б ли зк и п о с во и м с во й с т ва м к а лк а д и е н а м . С п о с о б н ы к р е а к ц и я м
п р и с о е д и н е н и я . Д е й с т в ую т п о ти п у н а р к о ти к о в,п р и ч е м д е й с т ви е
ус и л и в а е т с я с ув е ли ч е н и е м ч и с л а а то м о в уг ле р о д а в
м о ле к ул е . Фи зи к о - х и м и ч е с к и е с во й с тва о тд е л ьн ы х п р е д с т а ви те ле й э то г о
р я д а п р е д с та в ле н ы в т а б ли ц е 1 п о д а н н ы м / 1 ,4 ,6 / .
А ц е ти ле н - б е с ц ве тн ы й г а з с п р и я тн ы м за п а х о м .С ла б ы й
н а р к о ти к . На р к о ти ч е с к и е к о н ц е н тр а ц и и а ц е ти ле н а в с м е с и с к и с ло р о д о м
к о ле б лю тс я о т 6 0 д о 8 0 % вд ы х а е м о г о во зд ух а . Ин г а ля ц и о н н о е возд е й с т ви е
а ц е ти ле н а вы зы в а е т у к р ы с и к ро ли к о в с н а ч а л а во зб уж д е н и е , а з а т е м
уг н е те н и е . Д ли те л ьн а я и н г а ля ц и я 2 0 % с м е с и а ц е ти л е н а с во зд ух о м
вы зы ва е т у к о ш е к р во т у, за тр уд н е н и е д ы х а н и я и г и б е ль . Пр и вд ы х а н и и
т е х н и ч е с к о г о а ц е ти л е н а к а р ти н а то к с и ч е с к о г о д е й с т ви я у п о д о пы тн ы х
ж и во тн ы х о п р е д е ля ла с ь п р и зн а к а м и , х а р а к те р н ы м и д ля то к с и ч е с к о г о
во зд е й с тви я п р и м е с е й : ф о с ф о р и то г о во д о р о д а , с е р о уг ле р о д а / 1 ,2 / .
О п и с а н н ы е в ли т е р а т ур е с л уч а и с м е р те л ьн о г о о тр а в ле н и я люд е й н а
п р о и з во д с т ве с вя за н ы с эф ф е к то м о т с утс тви я к и с ло р о д а в за м к н ут о м
п р о с т р а н с т ве / 3 / .
П Д К в во зд ух е р а б о ч е й зо н ы н е ус т а но в ле н а ,о д н а к о е с т ь
р е к о м е н д а ц и и ор и е н ти р о ва т ьс я н а ур о в е н ь ПД К , р а вн ы й 3 0 0 мг / м 3 , в это м
с л уч а е с о д е р ж а н и е вр е д н ы х п р и м е с е й : ф о с ф о ри с то г о во д о р о д а н е б уд е т
п р е вы ш а ть 0 .0 9 м г / м 3 ( ПД К р . з.= 0 .1 м г / м э ) , м ы ш ь я к о ви с то г о во д о р о д а 0 .0 0 3 м г / м э ( ПД К р .з .= 0 .1 н г / м 3 ) / 4 / .
У тве р ж д е н ОБ У В а ц е ти ле н а в а т м о с ф е р н о м во зд ух е н а ур о вн е 1 .5
3
мг/м . /5/.
А л ли ле н ( п р о п и н , м е ти ла ц е ти ле н ) - г а з с н е п р и я тн ы м з а п а х о м , с ла б ы й
н а р к о ти к . К о н ц е н тр а ц и я 4 7 0 0 0 м г / м 3 п р и и н г а л я ц и о н н о м во зд е й с тви и , в
т е ч е н и и 6 м е с я ц е в п о 6 ч а с / д е н ь , н а к р ы с и с о б а к о к а зы ва ла во зб уж д е н и е
, с уд о р о ж н ы е п о д е р г и ва н и я м ы ш щ , с люн о вы д е ле н и е , п о о к о н ч а н и и
во зд е й с тви я - б ы с тр о е во с с т а н о вл е н и е . В п е р вы е 3 м е с я ц а и з 2 0
п о д о п ы тн ы х к ры с п о г и б ли 8 . Н о р м а ти вы в а т м о с ф е р н о м во зд ух е н е
ус т а н о в ле н ы / 4 / .
Д и м е ти ла ц е ти л е н ( б ути н - 2 ) и и зо п р о п и л а ц е ти ле н д е й с тв ую т н а о р г а н и з м а н а ло г и ч н о г о н е с к о л ьк о с и льн е е .
-4-
Т а б ли ц ы 1
Ф и зи к о - х и м и ч е с к и е с во й с тва а ц е ти л е н о вы х уг л е во д о р о д о в
В е щ е с т во
1
| Фо р м ула
Э ти н
( а ц е ти л
ен)
2
Пропин |
( а л ли ле н ,м е ти ла ц е ти ле н )
3
Б ут е н и н
( 1 - Б ут е н - З - и н ,
в и н н ла ц е ти ле н )
4
СН = СН
| С НС = С Нз
| А г р е г а тн о е
с о с то я н и е
при 20° С
газ
газ
Газ
М .н .
2 6 ,0
4 0 ,0
52, 1
| П ло тн о с ть |
г/см3
0 ,6 1 8 1
при
-32°С
- 8 0 ,8 ° С
|
Т е м п е р а т ур
а п ла вл е н и я
|
-84° С
Т е м п е р а т ур
а кипения
Н а ли ч и е
с ла б ы й
запаха
эфирный
В зр ы во о п а с
2 ,3
н о с ть ,о б . % ( к и с ло р о д
2 ,2
( во зд ух )
0 ,7 0 6 2
при -50°С
-101° С 1
Н 2 С = С НС = С Н ,
0 ,7 0 9 5 п р и 0 ° С
-
М е ти ла ц е ти л е н а л ле н о в а я
фракция (МАФ)
5
с м е с ь:
м е ти ла ц е ти л е н 45%
п р о п а н - 2 5 ,7 %
п р о п и л е н - 2 ,1 %
а л ле н - 2 5 ,6 %
б ути ле н - 0 ,3 %
д и ви н и л - 0 ,2 %
газ
0,596 при 00 С
- 102,7 00 С
- 2 3 ,2 ° С
5, 3° С
от -42-до-20°С
н е п р и я тн ы й
з а п а х уг ле во д о р о д о в
эф и р н ы й
р е зк и й за п а х
уг л е во д о р о д о в
1 ,7 - 7 3 ,7
( в о зд ух )
2 ,1 - 2 2 ,3
( к и с ло р о д )
1 ,7 - 7 3 ,7 ( во зд ух )
2 ,3 - 1 1 ,9 ( во зд ух )
1
В и н и ла ц е т и ле н - б е с ц ве тн ы й г а з с н е п р и я тн ы м за п а х о м ,о б л а д а е т
р а зд р а ж а ющ и й д е й с т ви е м .С р е д н е с м е р те льн а я к о н ц е н тр а ц и я д ля м ы ш е й
( C Ls o ) 9 7 2 0 0 м г / м 3 ,с р е д н е н а р к о ти ч е с к а я к о н ц е н тр а ц и я - 7 8 5 0 0
м г / м э .Д ля ч е ло в е к а п о р о г за п а х а 6 0 м г / м э ,п о р о г р а зд р а ж а ю щ е г о
д е й с тви я 1 2 0 м г / м 3 . По р о г о с тр о г о и н г а ля ц и о н н о г о д е й с тви я 2 0 0 0 0 м г / м 3
( п о ун е н ьш е н ию к о ли ч е с тв а п о тр е б ля е м о г о к и с ло р о д а ) , п о р о г
х р о н и ч е с к о г о д е й с тви я 1 0 0 м г / м 3 ( п о и зн е н е н и я м с о с то р о н ы н е р вн о й
с и с те м ы , с и с те м ы к р о ви , п а р е н х и м а то зн ы х о р г а н о в ) . ПД К р . э , - 2 0 м г / м 3 ,
к ла с с о п а с н о с ти - 4 / 3 / .
Т о к с и ч н о с ть м е ти ла ц е ти ле н а л ле н о во й ф р а к ц и и и з уч е н а в Н И И
г и г и е н ы тр уд а и п р о ф за б о ле ва н и й Р АМ : 1 1 3 5 0 0 м г / м 3 ( п о и зн е н е н и ю
ф ун к ц и й н е р вн о й с и с те м ы и п е ч е н и ) . М А Ф о б ла д а е т с ла б ы м
к ум ул я ти вн ы м эф ф е к то м . В к а ч е с тв е ПД К р . р е к о м е н д о ва н а
к о н ц е н тр а ц и я 3 0 0 м г / м 3 ( д л я с м е с и в ц е ло м ) и ли 1 3 5 м г / м 3 в п е р е с ч е т е н а
а ц е ти ле н / 2 / .
Т а б ли ц ы 2
П а р а м е тр ы то к с и к о м е тр и и а ц е ти ле н о вы х уг ле во д о р о д о в
( п о д а н н ы й ли т е р а т ур ы )
Б уте н и н
Пропин
М е ти ла ц е ти л е н
Э ти н
(
1
Б
ут
е
н
З
и
н
(
а
л
ли
ле
н
,
м
е
- а л ле н о в а я
( а ц е ти ле н )
Веществ
ти ла ц е ти ле н ) ,
фракция
в и н и ла ц е ти ле ( М А Ф)
н)|
1
2
3
4
5
C Ls о |
мг/м3
-
"130000140000(Кр)
L i ma с
1 мг/н3
-
-
Lim i г
мг/мэ
-
-
Lim с h
мг/ мэ
-
-
Кк у м
-
-
ПДКр.
з.
мг/мэ
-
135
Lim0lf
мг/м3
-
-
П Д К а . в.
О БУ В
мг/м3
1 ,5 ( О БУ В )
-
97200 (м)
170000
400-800
( К р о л)
200-400
(мыши)
1 2 0 ( ч е ло ве к )
50000 (кошка)
113500
100
-
20
6 0 ( ч е л. )
-
-
82000
!
15
3 0 0 ,0
135(по
м е ти ла ц е ти
л е н у)
400;
1600
( с п е ц и ф .)
-
Т а к и м о б р а зо м , п р о ве д е н н ы й а н а ли з п о к а за л , ч то МАФ я в ля е т с я м а ло то к с и ч н ы м п р о дук то м ( 4 к ла с с о п а с н о с ти ) .
В м е с те с те м , а ц е ти л е н и е г о г о м о ло г и о б ла д а ю т вы р а ж е н н ы м
з а п а х о м , п о - ви д и м о м у, о ль ф а к то р н о е д е й с т ви е м е ти л а ц е ти ле н а и
б уд е т ли м и ти р ую щ и м п о к а за те ле м вр е д н о с ти .
С о б с тв е н н ы е и с с ле д о ва н и я
Н а ли ч и е н е п р и я тн о г о за п а х а М АФ о б у с ло в и ло н е о б х о д ин о с ть
о льф а к то - м е тр ич е с к и х
исследований
с
уч а с ти е м
во ло н те р о в
и с п ы та т е л е й .
И с с ле д о в а н и е
вы п о лн е н о
с о г ла с н о
"Временных
м е т о д и ч е с к и х ук а за н и й п о о б о с н о в а н и ю п р е д е л ьн о д о п ус ти м ы х
к о н ц е н тр а ц и й ( П Д К ) за г р я зн я ю щ и х ве щ е с т в в а т м о с ф е р н о м во зд ух е
н а с е ле н н ы х м е с т" , ут ве р ж д е н н ы х б ы вш и м М и н зд р а во м С С С Р N 4 6 8 1 - 8 8 о т
1 5 и ю ля 1 9 8 8 г . н а о л ьф а к то м е тр е во зд ух а / 7 / .
М е то д и к а о п р е д е ле н и я п о р о г о во й к о н ц е н тра ц и и с во д и ла с ь к
с ле д ую щ е м у: в эк с п е р и м е н т а л ьн ую ус та н о вк у, с о с то я щ ую и з 2 - х
с м е с и те ле й и 2 - х н юх а те л ьн ы х ц и л и н д р о в о б ' ё м о м 1 л , п о д а ва ли н а р уж н ы й
о ч и щ е н н ы й во здух с о с к о р о с т ью 2 0 л/ м и н . В о д и н и з ц и ли н д р о в в с тр ую
во зд ух а ( д о с м е с и те ля ) с п о м о щ ь ю с п е ц и а льн о г о д о за то р а в во д и ли
и с с л е д уе м ую к о н ц е н тр а ц и ю М АФ .
П о с к о ль к у к о н ц е н тр а ц и я М А Ф в б а лло н е б ы л а д о с т а то ч н о вы с о к о й ,
н е п о с р е д с т ве н н а я п о д а ч а г а за и з б а л ло н а н е и с п о л ь зов а ла с ь в
о льф а к то м е т р и ч е с к о й ус та н о вк е , г а з и з б а л ло н а н а б и р а лс я в п ла с ти к о вы й
мешок.
Д ля о к а за н и я о п р е д е ле н н ы х к о н ц е н тр а ц и й М АФ в зо н е д ы х а н и я
и с п ы т уе м ы х
и с п о л ьзо ва лс я
д о з а то р ,
с п е ц и а л ьн о
р а зр а б о та н н ы й
А . А .С а ф и ули н ы м д ля г а зо в. Д о за то р с о с то и т и з 2 - х с о о б щ а ющ и х с я м е ж д у
с о б о й б ут ы л е й ( N 1 и N2 ) . Б уты ль N1 , н а п о лн е н н а я во д о й , н а х о д ит с я вы ш е
б уты ли N2 , в к о то р ую п о м е щ е н п ла с ти к о вы й м е ш о к с о п р е д е ле н н о й
к о н ц е н тр а ц и е й М А Ф. В о д а и з бут ы ли N1 р а вн о м е р н о п о с т уп а е т в б уты ль
N 2 и вы д а вли в а е т и з п ла с ти к о во г о м е ш к а з а д а н н о е к о ли ч е с тво
м и л ли ли тр о в г а зо во й с м е с и , к о то р а я д а л е е п о с т уп а е т ч е р е з м и к р о р е о м е тр
в о льф а к то м е тр и ч е с к ую ус т а н о вк у в зо н у д ы х а н и я и с п ы т уе м ы х . Ре г ул и р уя
с п о м о щ ь ю ви н то вы х з а ж и м о в п о с т уп л е н и е во ды и з б уты ли N1 , а та к ж е
п о к а за н и я м и к р о р е о н е тр а , м ы и м е ли во зм о ж н о с т ь р е г ул и р о ва ть
к о н ц е н тр а ц и и М А Ф в во зд ух е , п о д а ва е м о н в зо н у д ы х а н и я и с п ы т уе м ы х .
К о н ц е н тр а ц и и М А Ф в н юх а те ль н ы х ц и ли н д р а х о п р е д е л я ли с ь
а н а ли ти ч е с к и п е р е д и п о с л е " п о н ю ш е к " , в ч и с то м во зд ух е м е ти ла ц е ти л е н и
к о м п о н е н ты М АФ н е о п р е д е ля ли с ь . М е то д и к а п р е д с та вл е н а в п р и ло ж е н и и
1 к о тч ё т у.
О п р е д е ле н и е п о р о г а о щ ущ е н и я за п а х а М А Ф п р о во д и ло с ь с
п р и в ле ч е н и е м 15 и с п ы т уе м ы х в во зр а с т е о т 2 0 д о 6 0 ле т , н е и м е ющ и х
х р о н и ч е с к и х за б о л е ва н и й н ос о г ло тк и и к м о м е н т у и с с л е д о ва н и й
ч ув с т в ую щ и х с е б я а б с о лю тн о зд о р о вы м и .
П е р е д н а ч а ло н эк с п е р и м е н та за 2 д н я во ло н т ё р а м б ы л а п р е д ' я в ле н а
к о н ц е н тр а ц и я М А Ф, п о к о то р о й о н и б е зо ш и б о ч н о о п р е д е л и ли е г о
специфический запах.
П о р о г о б о н я те ль н о г о о щ ущ е н и я о п р е д е ля лс я н а о с н о ве с уж д е н и я
и с п ы т уе м ы х о н а ли ч и и и ли о тс ут с т ви и за п а х а п о п р и н ц и п у " д а " и ли
" н е т" . Пр и э то й уч и ты ва ло с ь н а л и ч и е н е то ль к о с п е ц и ф и ч е с к о г о за п а х а ,
н о и н е о п р е д е ле н н о г о , к о г д а и с п ы т уе м ы й н е м о ж е т о п р е д е ли т ь е г о
п р и н а д ле ж н о с т ь к к о н к р е тн о м у в е щ е с т в у.
В п р о ц е с с е и с с л е д о в а н и й уч и ты в а ло с ь ч и с ло п о ло ж и те л ьн ы х и
о тр и ц а т е л ьн ы х о т ве то в к а ж д о г о и с п ы т уе м о г о , с ум м а п р е д ' я в ле н и й д ля
в с е й г р уп п ы ли ц , п р о ц е н т п о л о ж и те л ьн ы х о т ве то в . В т е ч е н и е д н я
к о н ц е н тр а ц и я п р е д ' я в ля ла с ь во л о н те р а м д о 3 - х р а з с и н т е р ва ло м 2 ч а с а .
Р е з ул ь та ты и з уч е н и я п о р о г а о щ ущ е н и я за п а х а М А Ф п о п р о ц е н т у
п о ло ж и те л ьн ы х о тв е то в а н а ли з и р о ва ли с ь м е то д о м п р о б и т а на ли за и
а н а ли ти ч е с к и с ус т а н о в ле н и е м ве ли ч и н ы ве р о я тн о с тн о г о п о р о г а и к ла с с а
о п а с н о с ти ве щ е с тв а в о тн о ш е н и и р а зви ти я о ль ф а к то р н ы х р е а к ц и й и
н е д е й с т в ую щ е й к о н ц е н тр а ц и и , и с п о ль з уе м о й о б ы ч н о в к а ч е с тве
м а к с и м а л ьн о й р а зо во й ПД К .
Р е з ул ь та ты и с с ле д о ва н и й п р е д с та в ле н ы в та б ли ц е 3 .
Т а б ли ц а 3 .
Р е з ул ь та ты о п р е д е ле н и я п о р о г а з а п а х а М А Ф в а т м о с ф е р н о м во зд ух е .
NN п/п
К о н ц е н тр а ц и я
% п о ло ж и т е л ьн ы х о тв е то в
3
мг/м
1
2
3
4
5
4 8 ,0
3 3 ,0
25, 5
5 ,0
1 ,0
1 0 0 ,0
6 3 ,9 5
3 4 ,9 8
8 ,5
1 ,6 3
Р е з ул ь та ты о б р а б о т а н ы н а п е р с о н а л ьн о м к о м п ь юте р е м е то д о м
н а и м е н ьш и х к ва д р а то в / 8 / .
З а ви с и м о с т ь " к он ц е н тр а ц и я ( С ) – 9эф
ф е к т ( Р ) ( п р о ц е н т п о ло ж и те л ьн ы х
о т ве то в) " о п и с ы в а е тс я ф о р м уло й :
l g С = 0 ,4 4 1 + 0 ,0 1 4 8 Р , о тс юд а
E C 8 4 = 4 8 ,3 3 м г / м 3 ;
E C 5 0 = 1 5 ,1 7 м г / м 3 ;
E C 1 6 = 4 ,7 6 м г / м 3 .
У г о л н а к лон а п р я м о й " к о н ц е н тр а ц и я - эф ф е к т" н а п р о б и тн о й с е тк е
р а ве н 2 5 ° , п о э том у п о к ла с с и ф и к а ц и и о п а с н о с ти о л ьф а к то р н ы х р е а к ц и й
с о г ла с н о / 7 / ве щ е с т во о тн о с и т с я к I V к ла с с у и к о э ф ф и ц и е н т з а п а с а р а ве н
1 ,5 .
В е ли ч и н а ПД К М . Р. р а вн а :
П Д К м . р . = ЕС 1 6 : К з = 4 ,7 6 : 1 ,5 = 3 ,1 7 м г / м 3 , п о м е ти ла ц е ти л е н у
и с х о д я и з е г о с о д е р ж а н и я в с м е с и 4 5 % - 1 ,5 м г / м э .
Д ля ут ве р ж д е н и я ГКСЭН РФ р е к о м е н д о ва н а м а к с и м а льн а я р а зо ва я
ПДК м е ти ла ц е ти л е н а лл е н о во й ф р а к ц и и н а ур о вн е ( в м г / м э ) :
п о м е ти л а ц е ти ле н у - 1 , 5 м г / м 3 , к ла с с о п а с н о с ти - 4 .