WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Научное обоснование спектрофотометрических методов определения цианидов для токсикологических и гигиенических исследований

-- [ Страница 1 ] --

на правах рукописи

ДЕДКОВА

Лариса Александровна

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИАНИДОВ ДЛЯ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИХ И ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

14.00.07 гигиена

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Иркутск 2009

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 Дорогова Варвара Борисовна

Научный консультант:

кандидат медицинских наук Хамуев Геннадий Дмитриевич

Официальные оппоненты:

кандидат медицинских наук,

доцент Жукова

Елена Викторовна

доктор биологических наук Дьякович

Марина Пинхасовна

Ведущая организация:

ГОУ ДПО «Иркутский государственный институт усовершенствования врачей» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию

Защита состоится « 20 » марта 2009 г. в 11 часов на заседании

Диссертационного совета Д.208.032.02 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 « 19 » февраля 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор медицинских наук,

профессор Лемешевская Е.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования

Особенности ионообменной технологии извлечения золота из руды обусловливают контакт работников с цианидами, так как основным технологическим реагентом при ионообменном процессе извлечения золота из руды является цианплав. Его раствор представляет собой слабую синильную кислоту, которая выделяется в воздух производственных помещений в виде цианистого водорода, являющегося основным неблагоприятным химическим фактором (Лодейщиков В.В. с соавт., 1971; Лутай А.В. с соавт., 1974; Рукавишников В.С. с соавт., 1980). Концентрации цианистого водорода могут изменяться в значительных пределах в зависимости от времени года, состояния технологического оборудования, условия ведения технологического процесса, в ходе которого может меняться температура и щелочность цианистой пульпы, концентрация в ней цианидов (Рукавишников В.С. с соавт., 2000). В тоже время остаются не изученными особенности формирования газовой фазы синильной кислоты в зависимости от ионного состава жидкой цианистой пульпы.

В условиях ведения технологического процесса, ряд производственных операций осуществляется с использованием ручного труда, что приводит к контакту кожных покровов рабочих с цианистыми растворами пульпы. В тоже время до сих пор не установлен предельно допустимый уровень загрязнения кожных покровов (ПДУзкп) цианистыми соединениями, хотя встречаются работы, указывающие на проникновение цианистых соединений в эксперименте через кожу, вплоть до летального исхода (Долгов Л.В. с соавт., 1961; Лазарев Н.В., 1977). Кроме того, отсутствует научно обоснованный, оперативный, применимый для исследований в натурных условиях метод определения цианидов в смывах с кожных покровов.

Попадая в организм теплокровных животных и человека цианистые соединения, независимо от пути поступления, переходят в менее токсичную форму тиоцианаты, которые выводятся наружу через почки с мочой (Кнапик З. с соавт., 1981; Оксегендлер Г.И., 1989). Но существующие методы определения тиоцианатов в моче требуют усовершенствования, так как одни авторы предлагают большое разбавление пробы, что ведет к искажению результатов (Алексиев А.А., с соавт., 1986), другие очень длительный по времени (3 часа) анализ (Geanjeloo A., 1980; Akira S., 1989).

Методы определения цианидов в смывах с кожных покровов и в моче, а также гигиенический норматив (ПДУзкп) могут применяться для санитарно гигиенического контроля цианидов и в других отраслях народного хозяйства, где работники контактируют с цианистыми соединениями, например, в фармакологической промышленности, в сельском хозяйстве, при гальванических покрытиях (Швайкова М.Д., 1975; Лазарев Н.В., 1977).

Вышеизложенное обусловило актуальность проведения настоящего исследования.

Данная работа выполнялась по основному плану НИР АФ НИИ МТ и ЭЧ ГУ НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН в рамках комплексной программы СО РАМН «Здоровье населения Сибири» (№ гос. рег. 0192001461). Кроме того, в диссертационной работе использованы материалы исследований, выполненных на хоздоговорных началах с ОАО «ИРГИредмет».

Цель исследования

Научное обоснование современных подходов к санитарно химическому контролю цианистых соединений на золотоизвлекательных фабриках.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:



1. Изучить особенности формирования газовой фазы синильной кислоты в технологии извлечения металла на золотоизвлекательных фабриках в зависимости от ионного состава жидкой цианистой пульпы.

2. Разработать спектрофотометрический метод определения цианида калия в смывах с кожных покровов.

3. Усовершенствовать спектрофотометрический метод определения тиоцианатов в моче, как конечных метаболитов цианистых соединений.

4. Апробировать разработанные методы в токсикологических и в гигиенических исследованиях.

Научная новизна работы

Впервые установлена закономерность перехода цианида в воздух производственных помещений ЗИФ в зависимости от наличия в цианистой пульпе анионов хлора, сульфатов и тиоцианатов, приводящих к увеличению перехода цианида в воздух рабочей зоны. Присутствие в цианистой пульпе катионов цинка и меди в высоких концентрациях, наоборот, уменьшает выход цианида в воздух производственных помещений золотоизвлекательных фабрик (ЗИФ).

Научно обоснован спектрофотометрический метод селективного определения цианида калия в смывах с кожных покровов, основанный на реакции Кенига с применением дибарбитурата глутаконового альдегида, для которого установлен молярный коэффициент светопоглощения и сформулированы оптимальные условия проведения реакции: максимум светопоглощения max = 586 нм, концентрация раствора барбитуровой кислоты 1%.

Впервые установлены токсикологические параметры при загрязнении кожных покровов цианидом калия, характеризующиеся LD, равному 34,6 мг/кг и ПДУзкп, равному 0,00006 мг/см2 (по CN-).

Практическая значимость работы

Разработанный спектрофотометрический метод определения цианида калия в смывах с кожных покровов и предельно допустимый уровень загрязнения кожных покровов (ПДУзкп) цианистыми соединениями утверждён в виде Методических указаний Главным государственным санитарным врачом РФ Г.Г. Онищенко 20.06.2000г (МУК 4.1.977 – 00).

Разработанный метод спектрофотометрического определения цианида калия в смывах с кожных покровов внедрён в санитарно гигиенической лаборатории ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Иркутской области» и в цехе гидрометаллургии ЗИФ ОАО «Бурятзолото» (акты внедрения от 06.09.2007 и 14.03.2008 гг.).

Результаты исследований по влиянию состава цианистой пульпы на переход цианида в воздух производственных помещений были реализованы при разработке проектов золотодобывающих предприятий, применяющих цианирование (месторождение Светлинское, Ачинское и ряд других) (акт внедрения от 09.02.2007г.).

Основные положения, выносимые на защиту:

На формирование газовой фазы синильной кислоты в воздухе производственных помещений золотоизвлекательных фабрик влияет присутствие в цианистой пульпе высоких концентраций анионов хлора, сульфатов, тиоцианатов и катионов меди, цинка;

Разработанные спектрофотометрические методы измерения массовых концентраций цианидов в смывах с кожных покровов и в моче, основанные на реакции Кенига, отвечают требованиям, предъявляемым нормативными документами к фотометрическому анализу, что делает возможным их использование в токсикологическом эксперименте и санитарно – гигиеническом контроле загрязнения кожных покровов работников цианистыми соединениями.

Апробация результатов исследований

Основные материалы диссертации представлены и обсуждены на региональной конференции «Проблемы медицинской экологии и здоровья человека в Сибири», г. Иркутск, 1996г.; конференции молодых учёных НИИ МТ и ЭЧ, г. Ангарск, 1997г.; научно – практической конференции «Проблемы и методические аспекты оценки и прогнозирования здоровья населения», г. Ангарск, 1997г.; научно – практической конференции «Региональные экологические проблемы и здоровье населения», г. Ангарск, 1999г.; Международном конгрессе молодых учёных «Науки о человеке», г. Томск, 2007г., материалы исследований докладывались и обсуждались на Ученых Советах НИИ МТ и ЭЧ, 2008г.

Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 11 статей, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК России и 1 сборник Методических указаний (МУК 4.1.977 00).

Личный вклад автора

Совместно с научным руководителем были определены цель и задачи, методология исследования. Самостоятельно разработаны методы, проведена апробация методов в токсикологических и натурных исследованиях.

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованной литературы, включающего 132 наименования (115 источников отечественных авторов и 17 зарубежных), приложений. Работа изложена на 131 странице машинописного текста, содержит 10 рисунков и 29 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

При выполнении данной работы были использованы современные химико аналитические, токсиколого гигиенические и математико статистические методы исследования.

В химико аналитических исследованиях для изучения влияния некоторых ионов, присутствующих в жидкой цианистой пульпе, на переход синильной кислоты в воздух рабочей зоны, а также для разработки спектрофотометрических методов определения цианидов в смывах с кожных покров и в моче были использованы химические реактивы отечественного производства, которые соответствовали маркировке ЧДА и ХЧ.





В лабораторных условиях искусственно моделировали раствор цианплава (однокомпонентный раствор цианида натрия) и изучали влияние некоторых ионов на переход синильной кислоты в воздух производственных помещений. Всего было проанализировано 80 проб (работа выполнена при консультации к. т. н. Петрова В.Ф. зав. лаб. охраны окружающей среды ОАО «ИРГИредмет»).

Переход синильной кислоты в газовую фазу осуществляли методом барботирования пузырьков воздуха через слой раствора. Определение цианида осуществляли согласно Методическим указаниям по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны (1986), по методике с использованием хлорамина и пиридин барбитурового реактива (№ 3595 85).

Количественным критерием, характеризующим процесс фазового перехода синильной кислоты, являлся коэффициент распределения, рассчитанный по уравнению (1) (сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами, 1986):

(1), где

коэффициент фазового распределения синильной кислоты;

текущая концентрация синильной кислоты в газовой фазе, мг/дм3;

исходная концентрация синильной кислоты в растворе, мг/дм3;

текущая концентрация синильной кислоты в растворе, мг/ дм3;

общий расход барботируемого воздуха на 1 дм3 раствора, дм3.

При добавлении в однокомпонентный раствор цианида натрия изучаемых ионов концентрацию синильной кислоты определяли в растворе расчетным путем с учетом константы ионизации синильной кислоты () (Лурье Ю.Ю., 1989) по уравнению (2) и констант устойчивости цианидных комплексов металлов () (Лурье Ю.Ю., 1989) по уравнению (3) (Инцеди Я., 1979):

(2), где

исходная концентрация свободного цианида в растворе, мг/дм3;

концентрация цианид иона в растворе, мг/дм3.

(3), где

общая концентрация цианида в растворе, мг/дм3;

концентрация металла () в растворе, мг/дм3;

константа устойчивости комплексов () металлов () в растворе;

число групп лиганда металла.

При разработке методов количественного определения цианидов в смывах с кожных покровов и в моче готовили стандартные растворы из реактива цианида калия с содержанием основного вещества не менее 99% в пересчете на сухое вещество (ТУ 8465 79) и реактива калия роданистого (ГОСТ 4139 – 75).

Способ смыва цианида калия с кожных покровов выбирали согласно Методическим указаниям «Оценка воздействия вредных химических соединений на кожные покровы и обоснованию предельно допустимых уровней загрязнений кожи» (1980). Нами был выбран способ «обмыва», так как другие 4 способа смыва исследуемого вещества предполагают его большую потерю.

Метод спектрофотометрического определения цианида калия в смывах с кожных покровов разрабатывали согласно Методическим рекомендациям «Разработка методов определения вредных веществ на коже» (1985), которые требуют выполнения следующих условий:

  • определяемый минимум (в мг/см2) вещества не должен превышать 0,5 кратной величины предельно допустимого уровня (ПДУ) загрязнения кожных покровов;
  • погрешность определения должна быть не более ± 25%;
  • избирательность метода должна обеспечивать достоверное определение анализируемого вещества в присутствии сопутствующих примесей;
  • в качестве смывающей жидкости должны быть использованы сравнительно безопасные для здоровья человека вещества, которые поглощают определяемое химическое вещество не менее 95%.

Измерение светопоглощения осуществляли на отечественном спектрофотометре СФ 26.

В процессе разработки метода количественного определения цианидов в смывах с кожных покровов было выполнено 220 анализов, при определении цианидов в смывах с кожи белых крыс проанализировано 100 смывов, при определении содержания цианистых соединений в смывах с кожных покровов работников Нижне Куранахской золотоизвлекательной фабрики было проанализировано 200 проб. В процессе отработки метода определения тиоцианатов в моче было выполнено 70 анализов, при определении тиоцианатов в моче белых крыс было проанализировано 120 проб.

Токсиколого гигиенические исследования по оценке кожного действия цианида калия проводились на 6 кроликах породы «Шиншила», 22 морских свинках светлой масти массой 270 350г. и на 350 белых крысах обоего пола близких к линии «Вистор» с исходной массой 150г. Исследования выполнены сотрудниками лаборатории токсикологии НИИ МТ и ЭЧ с участием автора в соответствии с Методическими указаниями «Оценка воздействия вредных химических факторов на кожные покровы и обоснование предельно допустимых уровней загрязнений кожи» (1980).

Для оценки состояния организма подопытных животных использовали следующие показатели:

физиологические: масса тела и внешний вид животных. Реакцию со стороны глаз на внесение раствора цианида калия оценивали согласно Методическим указаниям за № 2196 80 (1980). Реакцию кожи на воздействие раствора цианида калия определяли визуально (покраснение) и измерением толщины кожной складки;



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.