CC BY
6
которого составляла 3,992±0,393 нмоль/сут, что было на 37% ниже, чем в контроле (Я<[0,001). В этот период отмечались также сдвиги уровня дофамина, однако эти изменения оказались статистически недостоверны.
Исследования, проведенные через неделю после окончания шумового воздействия, показали, что этого срока оказалось вполне достаточно для возвращения к исходным значениям изучаемых показателей обмена. Об этом свидетельствуют нормализация содержания глюкозы и пировиноград-ной кислоты в крови и количество экскретируемых с мочой адреналина и норадреналина, хотя следует отметить, что экскреция дофамина и ДОФА была несколько снижена.
По-видимому, в условиях длительного воздействия шума организм животных отвечает общей неспецифической реакцией, носящей фазовый характер. Известно, что любое раздражение является толчком к возникновению цепной реакции, выражающейся как в нарастании, так и затухании фазовых колебаний состава различных компонентов крови, уменьшении или увеличении выделения метаболитов, гормонов и медиаторов с мочой и др. (Кассиль Г. Н., 1980).
Уменьшение экскреции адреналина и норадреналина, обнаруженное в конце суточного эксперимента, свидетельствует о таком фазовом состоянии симпатико-адреналовой системы, которое может вызвать повышение инсулиноподобной активности крови, а следовательно, привести к снижению уровня глюкозы (Панин Л. Е., 1975). Наблюдаемые в течение эксперимента сдвиги изучаемых показателен подтвердили это.
Наибольшие изменения обмена наблюдались через 2 нед после начала шумового воздействия. В этот период несбалансированность между процессами аэробного окисления достигает максимума, что подтверждается наличием повышенного уровня пнровиноградной кислоты в крови и свидетельствует в пользу того, что в данной ситуации происходит усиленная утилизация глюкозы в процессах гликолиза. Последнее обстоятельство не-
избежно приводит к накоплению продуктов гликолиза, которые в отличие от адреналина тормозят активность фосфорилаз (Morgan Н., Parmeggi-ani А., 1964).
Характер экскреции адреналина и норадреналина в этот период отражает такую перестройку их обмена, которая направлена на восстановление нарушенного равновесия за счет резервов.
Таким образом, изменения в динамике изученных показателей обмена носили адаптационный характер, так как в конце месячного эксперимента в организме устанавливается новое равновесие углеводно-энергетического обмена. При этом адаптационные возможности организма в условиях данного эксперимента не были исчерпаны, что подтверждается относительно быстрой нормализацией всех основных параметров обмена катехоламинов и углеводов в восстановительный период.
Л итература. Артюх В. /7., Руднев М. //., Ша-бунина Н. Д. — В кн.: Биохимия — медицине. Одесса, 1981, с. 37—38. Бабаскин П. М. — Лаб. дело, 1976, № 8, с. 497. 1вашк1на Г. А. — Укр. б1ох1м. ж., 1972, т. 44, [№ 4, с. 450—453.
Кассиль Г. Н. — В кн. Адаптация организма к физическим факторам. Вильнюс, 1980, с. 14—22. Матлина Э. Ш., Киселева 3. М., Софиева И. Э. — В кн.: Меньшиков В. В. Методы клинической биохимии гормонов и медиаторов. М., 1974, ч. 2, с. 27— 32.
Панин Jl. Е. — В кн.: Медико-биологические аспекты процессов адаптации. Новосибирск, 1975, с. 34—45. Показатели нормы у лабораторных животных в токсикологическом эксперименте./Трахтенберг И. М., Сова Р. Е., Шефтель В. О. и др. М., 1978. Райцис А. Б., Устинов А. О. —Лаб. дело, 1965, № 1, с. 33—35.
Morgan Н. Е., Parmeggiani А. — J. biol. Chem., 1964, v. 239, p. 2440—2445.
Поступила 19.07.83
Summary. Characteristic features of man's adaptation to the physical factor under study are elucidated on the basis of the analysis of changes in the levels of catecholamines, glucose and pyruvic acid throughout a month exposure to the broad-band noise (L equiv.-80dBA 8 hrs. per day) and during a period of after-effect.
УДК 613.633:622]-07
Р. С. Гильденскиольд, В. К. Ковальчук
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ЗОЛЫ ГРЭС, РАБОТАЮЩЕЙ НА БУРЫХ УГЛЯХ СРЕДНЕ-СИБИРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Сжигание минерального топлива на ГРЭС сопровождается значительным выделением ряда веществ в окружающую среду, в том числе в атмосферный воздух. Так, в состав дымовых выбросов ГРЭС входят такие потенциально опасные для здоровья человека вещества, как сернистый и серный ангидриды, окислы азота, угарный газ, ви-
тающая зола, микроэлементы, входящие в состав топлива, и др.
В ряде экспериментальных гигиенических исследований показана биологическая роль названных компонентов выброса при действии на организм, установлены их ПДК для атмосферного воздуха населенных мест (Шаламберидзе О. П., 1969;
Гильденскнольд Р. С., 1976; и др.). Биологическое действие витающей золы угольных ГРЭС с учетом физико-химических характеристик топлива различных месторождений изучено далеко не в полной мере. Образующаяся в результате сжигания угля полидисперсная зола по своему химико-минералогическому составу является сложной многокомпонентной системой, формирующейся условиями эволюционного образования и залегания угольных пластов, а также примененной технологией сжигания топлива (Гильденскнольд Р. С., 1976; Adriano D. et al., 1980). По своему химическому составу витающая зола представляет собой преимущественно алюмосиликат с примесью окислов различных металлов и других веществ (Са-винкина М. А., Логвиненко А. Т., 1979). В качестве важных в гигиеническом отношении компонентов витающей золы угля следует указать двуокись кремния и соединения тяжелых металлов (Smith R., 1979; Чмовж В. Е. и др.. 1980), способные оказывать специфическое влияние на организм. При этом необходимо отметить, что в аэрозоле угольной золы с размером частиц менее I мкм и обладающем высокой способностью к проникновению в дыхательную систему, содержание тяжелых металлов резко возрастает (McElroy А\. et al., 1982). Однако для того чтобы оценить характер неблагоприятного действия витающей золы на организм, недостаточно знать, какие элементы входят в ее состав, так как одному и тому же химическому составу могут соответствовать различные минералы и соединения, обладающие различными физико-химическими свойствами.
Для решения этой задачи на первом этапе эксперимента исследован структурный состав витающей золы, отобранной из электрофильтров одной из ГРЭС, работающей на бурых углях, с помощью фазового рентгеновского анализа. Изучение проводили по методу Z. Hulett и A. Winberger (1980) в нашей модификации. Вместо рентгеновской флюоресцентной спектрометрии использовали более доступный фазовый рентгеновский анализ. С целью повышения качества анализа из образца была удалена стекловидная масса, состоящая из аморфных соединений, способных снижать интенсивность линий в рентгенограмме. Для удаления стекловидной массы взятую пробу золы с частицами размером 100—140 мкм подвергали магнитной сепарации для извлечения из нее магнитных материалов, после чего аэрозоль обрабатывали 1 % раствором плавиковой кислоты в течение 16 ч при слабом перемешивании с последующим промыванием дистиллированной водой, концентрированным» соляной и азотной кислотой и 5% раствором трило-на Б. Полученную таким образом чистую кристаллическую матрицу золы и необработанную золу исследовали на установке для рентгеноструктур-ного анализа УРС-55А, в порошковых камерах
РКУ-114М в фильтрованном железном излучении 1.
При сопоставлении двух полученных рентгенограмм выявлено полное соответствие спектрального состава изученных образцов пыли с более четкими данными в первом случае. Структурный анализ извлеченной матрицы золы показал следующий минералогический состав кристаллической матрицы витающей золы ГРЭС: кварц (aSi04), куа-нит (Al203-Si02), пирит (FeS2), гаусманит (Мп304), закись-окись никеля и хрома (NiCr304), двуокись свинца (РЬ02), рутил (ТЮ2), титан (Ti).
В отличие от ранее проведенных И. Я. Залкин-дом, А. К. Чечиком (1971) исследований структурного состава золы-уноса той же ГРЭС нами выявлены формы соединений потенциально опасных для организма тяжелых металлов, таких, как марганец, никель, хром и свинец.
Одним из компонентов золы ГРЭС, которому отводится одно из ведущих мест в механизме токсического действия данного аэрозоля на организм, является двуокись кремния, вызывающая при соответствующих условиях (концентрации, времени) развитие фиброза легких. Как видно из полученных результатов, в состав кристаллической матрицы золы входит высокофиброгенный а-кварц. Его содержание в исследуемой золе — 18—35% от общей массы (Залкинд И. Я., Чечик А. К., 1971), Вместе с тем в нашем опыте при интратрахеальном введении белым крысам-самцам 50 мг этой золы не удалось установить возникновения склеротических изменений в легких. На отсутствие фиб-рогенных свойств у витающей золы каменного угля указывают также Г. В. Белобрагина, Т. С. Егорова (1967), L. Alarie и соавт. (1973), Р. С. Гильденскнольд (1976). Это объясняется тем, что в результате воздействия высокой температуры сгорания (1330 °С) кремний в кристаллической решетке кварца способен замещаться алюминием, образуя алюмосиликат, в данном случае куанит. Параллельно с этим в результате оплавления поверхности кристаллической Si02 происходит перераспределение атомов пограничного слоя, что ведет к ликвидации биологически активных ненасыщенных связей. Подобные перестройки в структуре кварца, как отмечает Б. Т. Величковский (1980), приводят к снижению фиброгенности пыли.
По материалам исследований ряда авторов, фи-брогенный эффект — не единственное свойство многокомпонентных пылей. Установленное нами наличие в составе витающей золы, образующейся в результате сжигания угля конкретного месторождения соединений тяжелых металлов, в основе токсического влияния которых лежит взаимодействие их ионов с функциональными группами протеинов и ферментов (Сидоренко Г. И., Йцкова А. И., 1980; Fowler В. А., 1981), позволяет предположить, что растворимые соединения этих металлов обу-
1 Анализ образцов витающей золы проведен старшим инженером А. А. Полынковон.
словливают вероятность усиления неблагоприятного действия изучаемого аэрозоля на живой организм.
Изучение растворимости металлических компонентов витающей золы при физиологических значениях рН в сочетании с длительным хроническим экспериментом на лабораторных животных является предметом дальнейших исследований.
Таким образом, с помощью модифицированной нами методики фазового рентгеновского анализа витающей золы, с одной стороны, удалось получить большую информативность характеристик минералогического состава исследуемого аэрозоля, а с другой — прийти к выводу о необходимости углубленного изучения механизма биологического действия на организм данной золы. При этом важным обстоятельством становится изучение микроколичеств тяжелых металлов как одного из определяющих факторов в формировании токсического эффекта на организм и интенсивности воздействия на уровне, близком к гигиеническому нормативу для населенных мест.
Литература. Белобрагина Г. В., Егорова Т. С.— В кн.: Профессиональные болезни пылевой этиологии. Свердловск, 1967, с. 209—227. Величковский Б. Т. Фиброгенныг пыли: Особенности строения и механизма биологического действия. Горький, 1980.
Гильденскиольд Р. С. — В кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. М., 1976, вып. 3, с. 156— 167.
Залкинд И. Я-, Чечик А. К. — Энергет. стр-во, 1971, № 1, с. 18—22.
Савинкина М. А., Логвиненко А. Т. Золы канско-ачин-
ских бурых углей. Новосибирск, 1979. Сидоренко Г. И., Ицкова А. И. Никель. М., 1980. Чмовж В. Е., Киселева Н. В., Вдовченко В. С. и др. — В кн.: Природные и экономические факторы формирования КАТЭКа. Иркутск, 1980, с. 36—40. Шаламберидэе О. П. — Гиг. и сан., 1969, № 4, с. 10—14. Adriano D. С., Page A. L., Elseewi A. A. et al. — J.
Environm. Qual., 1980, v. 9, p. 333—344. Alarie L., Kantz R. J., Ulrich D. E. et al. — Arch, environm. Hlth, 1973, v. 27, p. 251—253. Fowler B. A.— In: United States. Department of Commerce. National Bureau of Standards. Spec. Publ. N 618. Washington, 1981, p. 217—224. Hulett Z. D., Winberger A. J. — Environm. Sci. Tech-
nol., 1980, v. 14, p. 965—970. McElroy M. W., Ensor D. S., Morkowski J. R. — Science, 1982, v. 215, p. 13—19. Smilh R. D., Campbell J. A., Nielson К. K. — Atmosph. Environm., 1979, v. 13, p. 607—617.
Поступила 30.05.83
Summary. Crystal matrices with volatile ash from a power station were assayed by a modified technique of phase X-ray analysis. It was pointed to a necessity of studying the solubility of heavy metals incorporated into ashes at physiological values of pH, in combination with a long-term hygienic experiment aimed at elucidating the contribution of these agents to the harmful effects produced by aerosol on the organism.
УДК 614.777:628.191:661-074
И. Е. Ильин
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ
ВОДОЕМОВ
Саратовский медицинский институт
Цель настоящей работы — гигиеническое изучение нового фактора загрязнения гидросферы — перераспределения (редистрибуции) основных химических загрязнителей водоемов (пестицидов, минеральных удобрений, нефтепродуктов, красителей и др.), обусловленного присутствием в воде поверхностно-активных веществ (ПАВ). Известно, что поверхностная активность детергентов способствует переходу химических загрязнителей из объема воды на ее поверхность с формированием поверхностной пленки микроскопической толщины с чрезвычайно высоким содержанием загрязнений практически всех видов. Некоторая ре-дистрибуция химических загрязнителей имеется и при отсутствии детергентов в воде: она обусловлена наличием так называемой когерентной пленки, создающейся вследствие когезии.
Для моделирования загрязнения воды детергентами были выбраны представители высокостабильных «жестких» ПАВ, двух групп: не образующие в воде типичных ионов (неионогенные) — ОП-7 и ОП-Ш и гидролизующиеся с образованием специфических анионов (анноноактивные)—
азолят А и сульфонол НП-1. Неионогенные препараты очень близки по своему химическому строению и, отличаясь друг от друга лишь на три ок-сиэтиленовые группы, принадлежат к одному гомологическому ряду. Близость химической структуры аминоактивных ПАВ также позволяет отнести их к категории гомологов.
Перераспределение и концентрацию загрязнителей в поверхностной пленке изучали с учетом влияния особенностей гомологии и структуры детергентов. Загрязнение воды ПАВ осуществляли в концентрациях, в 2, 3 и 5 раз превышающих ПДК, что соответствует их содержанию в водоемах.
В качестве объекта исследований были избраны основные химические загрязнители водоемов 5 различных групп: пестициды, минеральные удобрения, нефтепродукты, красители и окислы тяжелых металлов.
Каждая группа веществ являлась объектом отдельного специального изучения. Все препараты вносили в воду в концентрациях, равных 1— 5 ПДК, что соответствует их реальному содержанию в водоемах. Концентрации исследуемых ве-
