Первичный токсиколого-гигиенический паспорт
Первичный токсиколого-гигиенический паспорт
(Название вещества)
Разработал(а) студ. гр. Х-
СОДЕРЖАНИЕ
1. Область применения вещества.
2. Условия применения вещества.
3. Сведения о физико-химических свойствах и способах их определения.
3.1.Эмпирическая формула вещества.
3.2.Структурная формула вещества.
3.3.Молекулярная масса.
3.4. Удельный вес.
3.5.Температура кипения.
3.6.Температура плавления.
3.7.Давление пара в мм рт. ст. при 200С.
3.8.Насыщающая воздух концентрация в мг/л при 200С.
3.9.Поверхностное натяжение.
3.10.Показатель преломления, пD.
3.11.Температура воспламенения.
3.12.Химическая реакционная способность (гидролиз, окисляемость, способность к полимеризации и т.д.).
3.13.Растворимость в воде, масле, органических растворителях (весовые проценты).
3.14.Содержание примесей (наименование веществ и их процентное содержание).
3.15.Для пылей - дисперсность аэрозоля.
3.16.Для полимерных материалов:
а) количество остаточного мономера;
б) добавки (какие, количество их в процентах);
в) продукты термоокислительной деструкции при различных температурах.
3.17.Метод химического определения вещества в воздухе, воде и других
средах.
4. Сведения о токсичности вещества с указанием методов исследований в соответствии с «Временными методическими указаниями к постановке
экспериментальных исследований с целью установления ПДК вредных
веществ в воздухе производственных помещений».
4.1.Основные параметры токсичности при различных путях введения (летальность – СL50, DL)50, частично смертельные концентрации и дозы).
4.2.Способность к кумуляции.
4.3.Характер токсического действия в подостром эксперименте.
4.4.Действие на кожные покровы и слизистые оболочки глаза и дыхательных путей.
4.5.Порог запаха и раздражающего действия для человека.
4.6.Порог вредного действия при однократной экспозиции и однократном введении.
4.7.Расчет ориентировочной предельно допустимой концентрации по токсическим дозам или концентрациям.
5. Дополнительные сведения о физико-химических свойствах и
токсичности данного вещества (экспериментальные и клинические данные).
6. Список литературы.
I. Порядок заполнения токсиколого-гигиенического паспорта.
Токсиколого-гигиенический паспорт нового соединения – это официальный документ в составе технологической и санитарно-гигиенической документации. В составлении токсикологического паспорта, а также карты предварительной токсикологической оценки новых химических веществ принимают участие токсикологи, гигиенисты, технологи, инженеры-экологи.
Необходимая информация о физических, химических и физико-химических свойствах веществ представляется соответствующей технологической организацией, разрабатывающей производство и применение вещества. Наличие такого документа в составе технологической документации необходимо для правильной и обоснованной организации профилактических мероприятий и правил техники безопасности.
Прежде всего, следует внести в паспорт сведения о структурной химической формуле вещества, его физических и физико-химических свойствах (молекулярный вес, температура кипения, упругость пара, растворимость в воде, показатель преломления и другие константы). Эти сведения получают из справочной, учебной и научной литературы.
Важное значение имеют сведения о стабильности изучаемого вещества. В случае быстрых превращений соединения на воздухе, необходимо учитывать возможную необходимость исследования токсичности помимо основного продукта и других соединений, образующихся при его разложении, если нужных сведений для оценки степени их токсичности не найдено.
Кроме того, требуются сведения о способах применения вещества в промышленности. Это имеет непосредственное значение для правильности даваемых по окончании исследований указаний, касающихся безопасности работы с данным химическим агентом. При этом необходимо также учесть имеющиеся токсикологические данные для веществ, сходных по химическому строению с исследуемым химическим соединением.
Для белых мышей
Как правило, еще доперехода к определению токсичности вещества в опытах на животных токсикологи предварительно рассчитывают вероятную смертельную концентрацию на основании некоторых физических констант. Для этого пользуются различными уравнениями для разных групп летучих органических соединений.
Для углеводородов:
lg LС50 мг/дм3 = 2,3-0,08 RD+lgM (11а)
lg LС50мг/дм3=4,0-5,6 d+lgM (116)
lg LС50 мг/дм3 = 15,0-10,6 пD +lg М (11в)
где LС50 - смертельная для 50% мышей концентрация, выраженная в миллимолях на кубический дециметр воздуха (для дальнейшего выражения концентрации в мг/дм3 следует число мМ/дм умножить на молекулярный вес);
d – плотность вещества;
t кип. - температура кипения;
t пл.- температура плавления;
RD- молекулярная рефракция;
пD - показатель преломления.
Для спиртов:
lg LС50 мM/дм3 = 5,66-7,35d (12a)
lg LС50мМ/дм3 = 1,25-0,016 tкип, (12б)
lg LС50 мМ/дм3 = 0,59-0,019 М (12в)
Для простых эфиров:
lgLС5о мМ/дм3 = 1,75-0,020 М (13а)
lgLС50 мМ/дм3 = 0,74-0,011 tкип (136)
Для кетонов:
lg LС5о мМ/дм3 = -1,51-0,017 tпл (14а)
lgLС50 мМ/дм3 = 1,16-0,015 tкип (146)
Для нитросоединений:
lgLС50 мМ/дм3 = 0,71-0,02 М (15а)
lgLС50 = 0,50- 0,073 RD (156)
Для белых мышей
Расчет LD50по величине LС50, выраженной в мМ/дм3 проводят по уравнениям (23, 24):
lgLD50 мМ/кг = 0,62 lgLС50 мМ/дм3 +1,8 (23)
lgLD50 мМ/кг = 2,8-0,013М (24)
III. 3. Предварительная оценка токсичности нелетучих и малолетучих веществ
В этом разделе приводится расчет токсичности нелетучих и малолетучих веществ, имеющих температуру кипения выше 2000C - соединений металлов, а также органических и элементоорганических соединений, присутствующих в воздухе в виде аэрозолей (например, пестицидов).
Для растворимых соединений металлов расчет ориентировочных значений LD50 проводят по формулам
lg LD50 мА/кг = 0,9 - 0,006 М(25)
lg LD50 мА/кг = 0,0016 tпл. - 1,3 (26)
lg LD50мА/кг = 0,0009 tкип. - 1,1 (27)
lg LD50мА/кг = 0,2 1g S + 0,75 (28),
где S - растворимость сульфида металла в граммах на 100 мл воды.
Для перевода дозы, выраженной в мА/кг (миллиатом/кг), в мг/кг следует первую дозу умножить на молекулярную массу соединения и разделить на количество атомов металла в молекуле. Для обратного перевода дозы, выраженной мг/кг, в мА/кг, следует величину этой дозы разделить на молекулярную массу соединения и умножить на количество атомов металла, входящих в его химическую формулу.
Для малорастворимых соединений металлов (в основном, окcидов) расчет ведется по уравнению
lg LD50мА/кг = 0,0014 tпл.-1,3. (29)
Располагая сведениями о LD50 оксида металла, можно приблизительно рассчитать аналогичный показатель токсичности и для растворимой соли того же металла. Возможен также обратный пересчет:
lg LD50мА/кг = 0,70 lgLD50 мА/кг+1,04, (30)
оксид металла растворимая соль металла
lg LD50мА/кг = 1,44 lgLD50 мА/кг-2,56. (31)
растворимая соль оксид металла
IV. Расчетные методы определения ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ) химических соединений.
В настоящее время число известных химических соединений составляет почти 10 млн. и ежегодно возрастает, примерно, на 10%. Около 15% из числа вновь синтезированных веществ находит то или иное применение в различных областях человеческой деятельности. Согласно существующим требованиям, каждое внедряемое химическое соединение должно получить токсико-гигиеническую и экологическую оценку. Первичной минимальной токсикологической оценке должны подвергаться практически все химические соединения еще на стадии лабораторного синтеза.
Однако биологические методы испытаний на токсичность, проводимые на земноводных, птицах и млекопитающих, трудоемки, длительны и дорогостоящи. В связи с этим уже давно в токсикологии используются ускоренные, в частности, расчетные методы оценки токсичности и опасности химических веществ. Дополнительным стимулом повышения интереса к экспресс-методам этой оценки являются современные этические представления и нормы, резко ограничивающие область применения высших животных в различных исследованиях.
Несмотря на то, что ускоренные методы исследования токсичности не заменяют подробного токсикологического изучения вещества, все же они дают представление о сравнительной токсичности веществ и об их местном действии. Установленные ускоренным методом ориентировочные значения (LC50), (LD50) и (ОБУВ) могут служить дополнительным ориентиром при определении ПДК после проведения разносторонних, требующих длительного времени, токсикологических исследований.
Приводимые ниже эмпирические формулы (уравнения) представляют собой математическое выражение объективно существующих связей между ПДК и показателями токсичности или физико-химическими константами веществ. Наличие таких связей среди изученных токсикологами веществ может служить основанием для проведения расчетов ориентировочных ПДК (ОБУВ) для вновь вводимых в промышленность соединений.
Вместе с тем надо помнить, что расчетные методы позволяют рекомендовать лишь сугубо ориентировочные значения ПДК и не подменяют собой обычных токсикологических исследований. Расчет ориентировочных значений ПДК дает возможность указать на порядок токсичности вновь используемых в промышленности соединений на основании простейших кратковременных токсикологических опытов или использовании широко известных физико-химических констант. Это дает возможность предварительного регламентирования содержания промышленного яда в воздухе рабочих помещений без длительных экспериментальных исследований его токсичности.
Расчетный способ может также служить дополнительным ориентиром при рекомендации ОБУВ, основанной на результатах всесторонних токсикологических исследований. Все материалы, касающиеся обоснования ОБУВ для конкретного химического соединения, представляются в соответствующие секции проблемных комиссий, где происходит их рассмотрение и утверждение. Только после этого значения (ОБУВ) утверждаются Минздравом РФ. Срок действия ОБУВ 2-3 года. В дальнейшем этот срок может быть продлен, а при поступлении дополнительных материалов может быть рассмотрен вопрос о замене ОБУВ значением ПДК.
Неорганические газы и пары
ОБУВ неорганических газов и паров можно рассчитать (с меньшим приближением к узаконенным нормам, чем для органических газов и паров) по следующим уравнениям:
lg ОБУВР.3 (мг/м3) = lg LC50 (мМ/дм3) + 0,4 + lg М (43)
или в упрощенном виде:
lg ОБУВр.з (мг/м3) = 2,52 LС50 (мг/дм3) (43а)
Германия (формула 44).
LD50= 2155мг/кг; М = 104,6; N=1;
LD50в мА/кг = (2155:104,6)×1 = 20,6.
lg LD50 в мА/кг=1,31; lg М = 2,02; lg N= 0.
lgОБУВр.змг/м3= 0,85×1,31 -3,0 + 2,02 -0 = 0,13.
ОБУВр.з=1,35≈1,4 мг/м3 (узаконенная ПДК = 2мг/м3).
4. Расчет ориентировочного значения ПДК паров этиленоксида по физико-химическим константам
М= 44; d= 0,887; t0кип = 10,70 (формулы 108, 109, 111).
lgОБУВр.з= -0,01×М + 0,4 + lg М= -0,01-44 + 0,4 + 1,64 = 1,60.
lgОБУВр.з= -0,01× t0кип + 0,6 + lg М = -0,01×10,7 + 0,6 + 1,64 = 2,13.
lgОБУВр.з= -2,2× d + 1,6 + lg М= -2,2×0,887+ 1,6+ 1,64= 1,29.
Средний lgОБУВр.з= (1,60 + 2,13 + 1,29):3 = 1,67.
В полученный конечный результат расчета следует внести поправку на химическое строение этиленоксида. Для подобных соединений (содержащих эпоксигруппу) предусмотрена поправка, равная -1,5.
lgОБУВр.з=1,67-1,5 = 0,17.
ОБУВр.з =1,48≈1,5 мг/м3 (узаконенная ПДК = 1 мг/м3).
1.1.4. Расчет ориентировочных ВДКрз в пределах одного гомологического ряда с уже нормированными гомологами
В основу прогнозирования ВДКрз по этому методу была положена химическая структура и условный показатель величины биологической активности химических связей соединений гомологических рядов. За величину биологической активности соединения условно принимается минимальный объем воздуха (в литрах), в котором допустимо содержание одного миллимоля химического вещества. Чем в большем количестве литров воздуха допустимо содержание одного миллимоля вещества, тем токсичнее вещество, и наоборот.
Значения биологической активности отдельных видов химических связей, вычисленные как средние величины для нормированных соединений в гомологических рядах, представлены в табл. 5. Эта таблица составлена по определению биологической активности химических связей веществ, для которых ранее были установлены ПДКр.з. Имея значения представленных в табл. 5 показателей биологической активности веществ, а также зная молекулярную массу, можно рассчитать значение ОБУВр.з по формуле:
ОБУВр.з (в мг/м3) = М×1000 / ∑li,
где М- молекулярная масса;
∑li,- сумма значений биологической активности всех химических связей
атомов в молекуле нормируемого вещества;
li - величина биологической активности i-й химической связи молекулы соединения.
Таблица 5
Значения биологической активности химических связей нормированных соединений различных гомологических рядов
| Химическая связь | li , г/мкМ | Ряд соединений | |||
| >С—Н | 0,8 | Предельные, непредельные, циклические и нециклические углеводороды | |||
| >С—С< | 6,5 | Предельные углеводороды ряда метана | |||
| >С==С< (обычная связь) | 459,0 | Непредельные углеводороды ряда этилена | |||
| >С==С< (сопряженная связь) | 842,0 | Диэтиленовые углеводороды | |||
| —О = С — | 4122,0 | Непредельные углеводороды ряда ацетилена | |||
| >С—С< | 249,0 | Предельные циклические углеводороды (циклопарафины) | |||
| >С==С< | 5116,0 | Непредельные циклические углеводороды | |||
| >С==С< | 4957,0 | Незамещенные ароматические углеводороды (бензол) | |||
| >С==С< | 504,0 | Замещенные ароматические углеводороды ряда бензола | |||
| >С==С< | Ароматические углеводороды с конденсированными кольцами: | ||||
| 1073,0 | с двумя кольцами (ряд нафталина); | ||||
| 31503,0 | с тремя кольцами (ряд фенантрена) | ||||
| >С==О | 352,0 | Предельные кетоны жирного ряда | |||
| >С==О | 97647,0 | Непредельные кетоны жирного ряда | |||
| >С==О | 8311,0 | Циклические кетоны | |||
| >С==О | 21721,0 | Ароматические кетоны | |||
| >С==О | 933708,0 | Хиноны | |||
| >С==О | 15625,0 | Предельные альдегиды жирного и ароматического рядов | |||
| >С==О 209767,0 Непредельные альдегиды жирного ряда | |||||
| >С—О— 303,0 Предельные эфиры жирного ряда | |||||
| >С—О— 2260,0 Непредельные эфиры жирного ряда | |||||
| >С—О— | 7647.0 | Эфиры ациклического и ароматического рядов | |||
| >С—С— | 976,0 | Ацетали | |||
| >С—С— | Органические трехчленные оксиды | ||||
| >С—О— | 49303,0 | Ненасыщенные (пятичленные) гетероциклы с одним атомом кислорода (ряд фурана) | |||
| >С—О— | 307,0 | Гетероциклы (пятичленные) с двумя атомами кислорода | |||
| >С—О— | 2425,0 | Шестичленные гетероциклы с двумя атомами кислорода | |||
| —О—Н | 10073,0 | Предельные одноатомные спирты жирного ряда | |||
| —О—Н | 231862,0 | Одноатомные фенолы | |||
| —О—Н | 2522,0 | Простые эфиры этилен- и диэтиленгликоля | |||
| —О—О— | 141288,0 | Органические перекиси | |||
| —О—Н | -6949,0 | Предельные монокарбоновые кислоты жирного ряда | |||
| —О—Н | -200994,0 | Непредельные монокарбоновые кислоты жирного ряда | |||
| —О—Н | 1183129, 0 | Моно- и дикарбоновые кислоты ароматического ряда | |||
| >С—О— | 68158,0 | Ангидриды предельных кислот жирного и ароматического рядов | |||
| >С—О— | -147108,0 | Ангидриды непредельных кислот жирного ряда | |||
| >С—О— | 65,0 | Сложные эфиры уксусной кислоты | |||
| >С—О— | 7446,0 | Сложные эфиры предельных жирных кислот | |||
| >С—О— | -45071,0 | Сложные эфиры непредельных эфиров и (или) кислот | |||
| >С—О— | 130798,0 | Сложные эфиры ароматических кислот (фталаты) | |||
| >N=0 | 4601,0 | Оксиды азота | |||
| >N—0— | 2300,0 | -"-то же | |||
| >C—N< | -6591,0 | Мононитропарафины | |||
| >C—N< | 132030,0 | Три- и тетранитрометан | |||
| >C—N< | 118467,0 | Циклические мононитросоединения | |||
| >C—N< | 27523,0 | Ароматические мононитросоединения | |||
| >C—N< | 73402,0 | Ароматические да- и тринитросоединения | |||
| >C—N< | 1359757, 0 | Ароматические моно- и динитроспирты | |||
| >N—H | 284,0 | Аммиак | |||
| >C—N< | 8978,0 | Низшие (до С6 ) предельные первичные алифатические амины | |||
| >C—N< | 212423,0 | Высшие (С7 - С20) предельные и непредельные первичные алифатические амины | |||
| CС—N< | 35926,0 | Вторичные алифатические амины и циамины | |||
| >C—N< | 3650,0 | Предельные третичные алифатические амины | |||
| >C—N< | 95039,0 | Циклические амины | |||
| >C—N< | 928469,0 | Незамещенные первичные ароматические амины (анилин) | |||
| >C—N< | 27195,0 | Замещенные первичные, вторичные и третичные ароматические амины и диамины | |||
| >C—N< | 386403,0 | Ароматические эфиры | |||
| >C—N< | -6725,0 | Алифатические аминокислоты | |||
| >C—N< | 3400,0 | Алифатические аминоспирты | |||
| >C—N< | 91443,0 | Гетероциклические азотсодержащие соединения (гомологи этиленамина) | |||
| >C—N< (a) | 5236,0 | Ароматические шестичленные азотсодержащие предельные соединения с одним гетероатомом азот (ряд пиридина) | |||
| >C=N— (6) | 10472,0 | ||||
| >C—N< (a) | 74006,0 | Ароматические шестичленные азотсодержащие непредельные соединения с одним гетероатомом азота | |||
| >C=N— (6) | 14801,0 | ||||
| >C—N< | 3007,0 | Гетероциклические соединения с одним атомом азота и кислорода (алкил производные морфиолина) | |||
| >N—N< | 358865,0 | Гидразин | |||
| >C—S | -2643,0 | Гетероциклические (пятичленные) непредельные соединения с одним атомом серы | |||
| —S—H | 1850,0 | Сероводород | |||
| >C—S— | 54698,0 | Меркаптаны | |||
| —C=N | 3386,0 | Предельные цианиды | |||
| —C=N | 2232828, 0 | Непредельные цианиды | |||
| —C=N | 143972,0 | Ароматические цианиды | |||
Расчеты ОБУВр.з., опирающиеся на значения биологической активности химических связей нормируемых соединений, дают достаточно точные результаты и для некоторых соединений не уступают по точности расчетам, основанным на данных токсикометрии.
Пример расчета ОБУВр.з., для валериановой кислоты:
Н Н Н Н
I I I I
Н- С – С – С – С – С – О-Н
I I I I II
H H H H O
∑li = 9×l (C-H) + 4×l(C-C) + 1×l (C=O) + 1×l(O-H) =
= 9×0,8+4×51,4+1×(-12517,8)+1×21987,7+1×8507,9=18190,6
ОБУВр.з.,=102,0×1000 / 18190,6 = 5,6мг/м3
Первичный токсиколого-гигиенический паспорт
(Название вещества)
Разработал(а) студ. гр. Х-
СОДЕРЖАНИЕ
1. Область применения вещества.
2. Условия применения вещества.
3. Сведения о физико-химических свойствах и способах их определения.
3.1.Эмпирическая формула вещества.
3.2.Структурная формула вещества.
3.3.Молекулярная масса.
3.4. Удельный вес.
3.5.Температура кипения.
3.6.Температура плавления.
3.7.Давление пара в мм рт. ст. при 200С.
3.8.Насыщающая воздух концентрация в мг/л при 200С.
3.9.Поверхностное натяжение.
3.10.Показатель преломления, пD.
3.11.Температура воспламенения.
3.12.Химическая реакционная способность (гидролиз, окисляемость, способность к полимеризации и т.д.).
3.13.Растворимость в воде, масле, органических растворителях (весовые проценты).
3.14.Содержание примесей (наименование веществ и их процентное содержание).
3.15.Для пылей - дисперсность аэрозоля.
3.16.Для полимерных материалов:
а) количество остаточного мономера;
б) добавки (какие, количество их в процентах);
в) продукты термоокислительной деструкции при различных температурах.
3.17.Метод химического определения вещества в воздухе, воде и других
средах.
4. Сведения о токсичности вещества с указанием методов исследований в соответствии с «Временными методическими указаниями к постановке
экспериментальных исследований с целью установления ПДК вредных
веществ в воздухе производственных помещений».
4.1.Основные параметры токсичности при различных путях введения (летальность – СL50, DL)50, частично смертельные концентрации и дозы).
4.2.Способность к кумуляции.
4.3.Характер токсического действия в подостром эксперименте.
4.4.Действие на кожные покровы и слизистые оболочки глаза и дыхательных путей.
4.5.Порог запаха и раздражающего действия для человека.
4.6.Порог вредного действия при однократной экспозиции и однократном введении.
4.7.Расчет ориентировочной предельно допустимой концентрации по токсическим дозам или концентрациям.
5. Дополнительные сведения о физико-химических свойствах и
токсичности данного вещества (экспериментальные и клинические данные).
6. Список литературы.