zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2023-63-11-702-708ruehsrzurniimtpe-3329Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESОбоснование максимальной разовой предельно допустимой концентрации диметилсульфоксида в атмосферном воздухе городских и сельских поселенийJustification of the maximum single maximum permissible concentration of dimethyl sulfoxide in the atmospheric air of urban and rural settlementshttps://orcid.org/0000-0003-1105-471XНовиковаИрина И.NovikovaIrina I.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8242-0321ОгудовАлександр СтепановичOgudovAleksandr S.

Заведующий отделом токсикологии с санитарно-химической лабораторией, ФБУН «Новосибирский НИИ гигиены» Роспотребнадзора, канд. мед. наук

e-mail: ogudov.tox@yandex.ru

 

The Head of the Department of Toxicology with the Sanitary and Chemical Laboratory, Novosibirsk Research Institute of Hygiene of Rospotrebnadzor, Cand. of Sci. (Med.)

e-mail: ogudov.tox@yandex.ru

 

ogudov.tox@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1961-3486ЧуенкоНаталья Ф.ChuenkoNatalia F.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7313-7003БольшаковВячеслав С.BolshakovVyacheslav S.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4041-9549КозыреваФатима У.KozyrevaFatima U.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6685-1946БокареваНаталья А.BokarevaNatalia A.noemail@neicon.ruФБУН «Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены» РоспотребнадзораРоссияFederal Budgetary Institution of Science "Novosibirsk Research Institute of Hygiene" of RospotrebnadzorRussian FederationФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава РоссииРоссияFederal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «N.I. Pirogov Russian National Research Medical University» of the Ministry of Health of the Russian FederationRussian Federation2023151220236311702708Copyright © Новикова И.И., Огудов А.С., Чуенко Н.Ф., Большаков В.С., Козырева Ф.У., Бокарева Н.А., 20232023Новикова И.И., Огудов А.С., Чуенко Н.Ф., Большаков В.С., Козырева Ф.У., Бокарева Н.А.Novikova I.I., Ogudov A.S., Chuenko N.F., Bolshakov V.S., Kozyreva F.U., Bokareva N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-irioh.ru/jour/article/view/3329Введение

Введение. Загрязнение атмосферного воздуха летучими соединениями серы относится к числу наиболее актуальных эколого-гигиенических проблем. Однако максимальная разовая ПДК диметилсульфоксида в атмосферном воздухе городских и сельских поселений до настоящего времени установлена не была.

Цель исследования — обоснование максимальной разовой предельно допустимой концентрации (ПДКм.р.) диметилсульфоксида в атмосферном воздухе городских и сельских поселений.

Материалы и методы

Материалы и методы. Белые беспородные крысы-самцы массой 180–240 гр., диметилсульфоксид (ДМСО), CAS № 67‑68-5. Исследования проводились в соответствии с действующими нормативно-методическими и руководящими документами. Обследование экспериментальных животных осуществляли с помощью общепринятых и унифицированных методов. Статистическую обработку материалов исследования производили с помощью стандартных прикладных программ Statistica 10.0.

Результаты

Результаты. В ходе исследования ДМСО установлено, что порогом острого ингаляционного общетоксического действия (Limac) является концентрация 2,4±0,09 мг/м3, порогом раздражающего действия (Limir) — 0,6±0,03 мг/м3, порогом запаха (Limolf) — 1,741 мг/м3. Запахи и общетоксическое действие вещества предотвращает концентрация 0,6 мг/м3, раздражающее действие — концентрация 0,3 мг/м3.

Заключение

Заключение. В соответствии с принципом лимитирующего показателя вредности, в качестве концентрации ДМСО в атмосферном воздухе, предотвращающей запахи, общетоксическое и раздражающее действие, рекомендована концентрация 0,3 мг/м3.

Ограничения

Ограничения. Основными ограничениями исследования являются возникающие при оценке экспозиции ДМСО неопределённости, которые могут быть вызваны погрешностью средств, методик измерения и влиянием комплекса неконтролируемых в эксперименте факторов.

Этика

Этика. Материал статьи одобрен этическим комитетом при ФБУН «Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены» Роспотребнадзора (№ 1 от 21 января 2022 г.).

Участие авторов

Участие авторов:Новикова И.И. — концепция и дизайн исследования, интерпретация результатов, подготовка рукописи, редактирование и оформление рукописи;Огудов А.С. — концепция и дизайн исследования, сбор данных, интерпретация результатов, литературный обзор, подготовка рукописи, редактирование и оформление рукописи;Чуенко Н.Ф. — сбор данных, литературный обзор, подготовка рукописи;Большаков В.С. — сбор данных, литературный обзор, подготовка рукописи;Козырева Ф.У. — литературный обзор, подготовка рукописи;Бокарева Н.А. — литературный обзор, подготовка рукописи.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления

Дата поступления: 18.08.2023 / Дата принятия к печати: 19.09.2023 / Дата публикации: 15.12.2023

Introduction

Introduction. Atmospheric air pollution by volatile sulfur compounds is one of the most urgent environmental and hygienic problems. However, the maximum single maximum permissible concentration (MPC) of dimethyl sulfoxide in the atmospheric air of urban and rural settlements has not yet been established.

The study aims to substantiate the maximum single maximum permissible concentration of dimethyl sulfoxide in the atmospheric air of urban and rural settlements.

Materials and methods

Materials and methods. White mongrel male rats weighing 180–240 gr., dimethyl sulfoxide (DMSO), CAS No. 67-68-5. The authors conducted the study in accordance with the current regulatory, methodological and instructional documents. Experts conducted surveys of experimental animals according to a generally accepted and unified methodology. Statistical processing of the research materials was carried out using standard Statistica 10.0 application programs.

Results

Results. During the study of dimethyl sulfoxide, researchers found that the threshold of acute inhalation general toxic effect (Limac) is a concentration of 2.4±0.09 mg/m3, the threshold of irritant effect (Limir) is 0.6±0.03 mg/m3, the odor threshold (Limolf) is 1.741 mg/m3. Unpleasant odors and general toxic effect of the substance are prevented by a concentration of 0.6 mg/m3, irritant effect — a concentration of 0.3 mg/m3.

Conclusion

Conclusion. In accordance with the principle of the limiting index of harmfulness, a concentration of 0.3 mg/m3 is recommended as the concentration of dimethyl sulfoxide (DMSO) in the atmospheric air, which prevents odors, general toxic and irritating effects.

Ethics

Ethics. The material of the article was approved by the Ethics Committee at the Novosibirsk Research Institute of Hygiene of Rospotrebnadzor (No. 1 of January 21, 2022).

Contribution

Contribution:Novikova I.I. — research concept and design, interpretation of the results, preparation of the manuscript, editing and design of the manuscript;Ogudov A.S. — research concept and design, data collection, interpretation of the results, literary review, preparation of the manuscript, editing and design of the manuscript;Chuenko N.F. — data collection, literary review, preparation of the manuscript;Bolshakov V.S. — data collection, literary review, preparation of the manuscript;Kozyreva F.U. — literary review, preparation of the manuscript;Bokareva N.A. — literary review, preparation of the manuscript.

Funding

Funding. The study had no funding.

Conflict of interests

Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests.

Received

Received: 18.08.2023 / Accepted: 19.09.2023 / Published: 15.12.2023

диметилсульфоксид (ДМСО)белые крысы-самцысреднесмертельная доза (DL50)порог острого общетоксического действия (Limac)порог раздражающего действия (Limir)порог запаха (Limolf)ПДКм.р. в атмосферном воздухdimethyl sulfoxide (DMSO)white male ratsaverage lethal dose (DL50)threshold of acute general toxic action (Limac)threshold of irritant action (Limir)odor threshold (Limolf)maximum permissible concentration (MPC) in the atmospheric airReferencesХаритонова А.Е., Байгужина К.Э. Статистический анализ выбросов загрязняющих веществ в атмосферу Российской Федерации. Российский экономический интернет-журнал. 2022; 3. https://elibrary.ru/sjaznoKharitonova A.E., Bayguzhina K.E. Statistical analysis of emissions of pollutants into the atmosphere of the Russian Federation. Rossiyskiy ekonomicheskiy internet-zhurnal. 2022; 3. https://elibrary.ru/sjazno (in Russian).Черногаева Г.М., Журавлева Л.Р. Тенденции и динамика состояния и загрязнения природной среды РФ в начале ХХI века. Обзор данных многолетнего мониторинга Росгидромета. Экологический мониторинг и моделирование экосистем. 2022; 33(1–2): 131–147. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2022-1-2-131-147Chernogaeva G.M., Zhuravleva L.R. Trends and dynamics of the state and pollution of the natural environment of the Russian Federation at the beginning of the XXI century. Review of data from the long-term monitoring of Roshydromet. Ekologicheskiy monitoring i modelirovaniye ekosistem. 2022; 33(1–2): 131–147. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2022-1-2-131-147 (in Russian).Черногаева Г.М., Жадановская Е.А., Журавлева Л.Р., Малеванов Ю.А. Загрязнение окружающей среды в регионах России в начале XXI века: коллективная монография. М.: ООО «ПОЛИГРАФ-ПЛЮС»; 2019.Chernogaeva G.M., Zhadanovskaya E.A., Zhuravleva L.R., Malevanov Yu.A. Environmental pollution in the regions of Russia at the beginning of the XXI century: a collective monograph. Moscow: LLC «POLYGRAPH-PLUS»; 2019 (in Russian).Рекомендации ВОЗ по качеству воздуха, касающиеся твердых частиц, озона, двуокиси азота и двуокиси серы. Глобальные обновленные данные. 2005 г. https://clck.ru/35mvQaWHO air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide. Global updated data. 2005. https://clck.ru/35mvQa (in Russian).Рафиков С.Ш., Сулейманов Р.А., Валеев Т.К., Рахматуллин Н.Р., Бактыбаева З.Б., Рахматуллина Л.Р. Влияние предприятий горнорудной промышленности на состояние окружающей среды и здоровье населения (обзор литературы). Медицина труда и экология человека. 2021; 3: 62–75. https://doi.org/10.24411/2411-3794-2021-10305Rafikov S.Sh., Suleymanov R.A., Valeev T.K., Rakhmatullin N.R., Baktybayeva Z.B., Rakhmatullina L.R. Influence of mining enterprises on the state of the environment and public health (literature review). Meditsina truda i ekologiya cheloveka. 2021; 3: 62–75. https://doi.org/10.24411/2411-3794-2021-10305 (in Russian).Амосов П.В., Бакланов А.А., Маслобоев В.А. Результаты оценки загрязнения атмосферы при пылении хвостохранилища (на базе трехмерного моделирования). Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2017; 6: 87.Amosov P.V., Baklanov A.A., Masloboev V.A. Results of the assessment of atmospheric pollution during dusting of a tailings dump (based on three-dimensional modeling). Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Gornyy zhurnal. 2017; 6: 87 (in Russian).Bortnikova S.B., Devyatova A.Yu., Yurkevich N.V., Grakhova S.P., Ogudov A.S., Zubtsovskaya N.A., Edelev A.V. Gas anomalies in the air over sulfide tailings and adjacent soils in the village of Komsomolsk (Kemerovo region, Russia). Pollution of water, air and soil. 2021; 232: 1–11. https://doi.org/10.1007/s11270-021-05290-1Bortnikova S.B., Devyatova A.Yu., Yurkevich N.V., Grakhova S.P., Ogudov A.S., Zubtsovskaya N.A., Edelev A.V. Gas anomalies in the air over sulfide tailings and adjacent soils in the village of Komsomolsk (Kemerovo region, Russia). Pollution of water, air and soil. 2021; 232: 1–11. https://doi.org/10.1007/s11270-021-05290-1Bortnikova S., Yurkevich N., Devyatova A., Saeva O., Shuvaeva O., Makas A. Mechanisms of low-temperature vapor-gas streams formation from sulfide mine waste. Science of the Total Environment. 2019; 647: 411–419. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.08.024Bortnikova S., Yurkevich N., Devyatova A., Saeva O., Shuvaeva O., Makas A. Mechanisms of low-temperature vapor-gas streams formation from sulfide mine waste. Science of the Total Environment. 2019; 647: 411–419. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.08.024Bortnikova S., Abrosimova N., Yurkevich N., Zvereva V., Devyatova A., Gaskova O. Gas transfer of metals during the destruction of efforescent sulfates from the belovo plant sulfide slag, russia. Minerals. 2019; 9(6): 344. https://doi.org/10.3390/min9060344Bortnikova S., Abrosimova N., Yurkevich N., Zvereva V., Devyatova A., Gaskova O. Gas transfer of metals during the destruction of efforescent sulfates from the belovo plant sulfide slag, russia. Minerals. 2019; 9(6): 344. https://doi.org/10.3390/min9060344Christou M., Kavaliauskis A., Ropstad E., Fraser T.W.K. DMSO effects larval zebrafish (Danio rerio) behavior, with additive and interaction effects when combined with positive controls. Science of the Total Environment. 2020; 709: 134490.Christou M., Kavaliauskis A., Ropstad E., Fraser T.W.K. DMSO effects larval zebrafish (Danio rerio) behavior, with additive and interaction effects when combined with positive controls. Science of the Total Environment. 2020; 709: 134490.Уждавини Э.Р. Токсикология органических соединений серы. Рига: Изд-во «Зинатне»; 1986.Uzdavini E.R. Toxicology of organic sulfur compounds. Riga: Publishing house «Zinatne»; 1986 (in Russian).Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е, пер. и доп. В трёх томах. Том III. Неорганические и элементорганические соединения. Л.: Химия, 1977.Harmful substances in industry. Handbook for chemists, engineers and doctors. Ed. 7th, trans. and add. In three volumes. Vol. III. Inorganic and organoelement compounds. Leningrad: Chemistry, 1977.Christou M., Kavaliauskis A., Ropstad E., Fraser T.W.K. DMSO effects larval zebrafish (Danio rerio) behavior, with additive and interaction effects when combined with positive controls. Science of the Total Environment. 2020; 709: 134490. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134490Christou M., Kavaliauskis A., Ropstad E., Fraser T.W.K. DMSO effects larval zebrafish (Danio rerio) behavior, with additive and interaction effects when combined with positive controls. Science of the Total Environment. 2020; 709: 134490. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134490Huang Y., Cartlidge R., Walpitagama M., Kaslin J., Campana O., Vlodkovich D. Unsuitable use of DMSO for assessing behavioral endpoints in aquatic model species. Science of the Total Environment. 2018; 615: 107–114. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.09.26Huang Y., Cartlidge R., Walpitagama M., Kaslin J., Campana O., Vlodkovich D. Unsuitable use of DMSO for assessing behavioral endpoints in aquatic model species. Science of the Total Environment. 2018; 615: 107–114. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.09.26Yi X., Liu M., Luo Q., Zhuo H., Cao H., Wang J., et al. Toxic effects of dimethyl sulfoxide on red blood cells, platelets, and vascular endothelial cells in vitro. FEBS open bio. 2017; 7(4): 485–494. https://doi.org/10.1002/2211-5463.12193Yi X., Liu M., Luo Q., Zhuo H., Cao H., Wang J., et al. Toxic effects of dimethyl sulfoxide on red blood cells, platelets, and vascular endothelial cells in vitro. FEBS open bio. 2017; 7(4): 485–494. https://doi.org/10.1002/2211-5463.12193Добринский А.А., Косибород Н.Р., Пивкин В.М., Трофимович Е.М. Гигиенические основы решения территориальных проблем (на примере КАТЭКа). Новосибирск: Наука; 1987.Dobrinsky A.A., Kosiborod N.R., Pivkin V.M., Trofimovich E.M. Hygienic bases for solving territorial problems (on the example of KATEK). Novosibirsk: Nauka; 1987 (in Russian).Соколовский В.В., Кузьмина В.С., Москалынова Г.А., Петрова И.И. Спектрофотометрическое определение тиолов в сыворотке крови. Клиническая лабораторная диагностика. 1997; 11: 20–21.Sokolovsky V.V., Kuzmina V.S., Moskalynova G.A., Petrova I.I. Spectrophotometric determination of thiols in blood serum. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 1997; 11: 20–21. (in Russian).Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. Л.: Медгиз, 1963.Belenky M.L. Elements of quantitative assessment of pharmacological effect. Leningrad: Medgiz, 1963 (in Russian).Смирнов В.Г., Маймулов В.Г., Нечипоренко С.П., Лойт А.О., Лоянич А.А., Колбасов С.Е. Расчётные методы оценки опасности и гигиенического нормирования вредных веществ в разных средах. М., 2002.Smirnov V.G., Maimulov V.G., Nechiporenko S.P., Loit A.O., Loyanich A.A., Kolbasov S.E. Computational methods of hazard assessment and hygienic rationing of harmful substances in different environments. Moscow: 2002 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.