CC BY
3
период наблюдения (1 мес), исключение составили лишь животные, которым вводили хлористый кадмий.
Выводы. 1. Все изученные соли кадмия, как водорастворимые (хлористый, азотнокислый, сернокислый, йодистый кадмий), так и малорастворимые (окись кадмия), при поступлении в организм перорально в течение 19 дней беременности в дозе 1 мг Сс1/кг вызывают эмбриотоксическнй эффект и влияют на репродуктивную функцию организма.
2. Выраженность эмбриотоксического действия и влияние на репродуктивную функцию организма были примерно одинаковыми при введении любого изученного нами соединения кадмия.
3. Необходимы дальнейшие исследования с целью выявления действующих и недействующих уровней различных соединений кадмия на эмбриогенез и репродуктивную функцию как при пероральном, так и при ингаляционном пути поступления в организм.
Литература
1. Незпалько Л. £., Лифлянд Л. М. — Гиг. и сан., 1979. № 5, с. 66—69.
2. Ворпбьева Р. С., Шабалина Л. П. — В кн.: Актуальные проблемы гигиены труда. М., 1978, с. 14—18.
3. Вредные вещества в промышленности./Под ред. Н. В. Лазарева, И. Д. Гадаскиной. Л., 1977, т. 3.
4. Дыбан А. П., Парапет В. С., Акимова И. М. —^. Арх. анат., 1970, № 10, с. 89—99. ™
5. Камкин А. Б. — Гиг. и сан., 1981, № 10, с. 13—16.
6. Методы изучения отдаленных последствии действия химических загрязнений атмосферного воздуха./ Гофмеклер В. А., Красовицкая М. Л., Шепа-рев А. А., Кривелевич Е. Б. Владивосток, 1978.
7. Сахаров П. П. Лабораторные животные. М. — Л.. 1937.
8. Случанко И. С. Методика санитарно-статистического исследования. М., 1974.
9. Тарасснко Н. /О., Воробьева Р. С. — Вести. АМН СССР, 1973. № 10, с. 37—42.
10. Цвешкова Р. П. — Гиг. труда, 1970, № 3, с. 31 — 33.
11. Шабалина Л. П. Вопросы гигиены труда и промышленной токсикологии при получении и применении соединений кадмия. Автореф. дис. канд. М., 1967.
12. Grisier /?., Gaiti А. — Med. d. Lavoro, 1978, v. 69, p. 576—593.
13. Ibrahim M. A., Huel G., Boudene C. — Arch, environs. Hlth, 1981, v. 36, p. 221-227.
14. Ishizu S., Minami M., Suzuki A. et al. — Industr. Hlth, 1973, v. 11. p. 127—139.
15. Parzyck D. et а]. — Bull. Environm. Contam. Toxicol., 1978, v. 19, p. 206—211.
16. Winter H.—i. appl. Toxicol., 1982, v. 2. N2, p. 61—67.
Поступила 12.06.84 HL
Summary. The embryotoxic effects ol 5 cadmium compounds (chloride, nitrate, sulfate, iodide, oxide) administered orally to white randombred female rats at a dose of lmg/kg during 19 days of gestation have been established.
УДК «13.«32:631.81-07
Г. И. Румянцев, Т. М. Ходыкина, В. И. Архангельский
ГИГИЕНА ТРУДА В ПРОИЗВОДСТВЕ БЕСХЛОРНЫХ КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ
I ММИ им. И. М. Сеченова
В настоящее время производство минеральных удобрений превратилось в мощную индустриальную отрасль, которая продолжает расширяться с вовлечением все большего числа работающих.
Быстрый рост производства и применения бесхлорных калийных удобрений ставит перед гигиеной труда и профпатологией ряд вопросов, связанных с установлением допустимых уровней воздействия этих веществ и разработкой оздоровительных мероприятий.
Данные литературы 11, 2, 4, 5, 71 свидетельствуют о наличии в производстве калийных удобрений неблагоприятных факторов среды, влияющих на здоровье работающих (запыленность, метеорологические условия, шум, вибрация).
К началу настоящей работы в отечественной и зарубежной литературе было мало сведений о действии на организм бесхлорных калийных удобрений. При этом материалы экспериментальных исследований касались, как правило, токсического действия пыли сильвинитовой руды и хлористого калия 12, 4, 7), фармакологических эффектов
при пероральном и парентеральном введении хлористого калия и сульфата магния 13, 6, 8—10]. В то же время действие бесхлорных калийных удобрений на организм почти не изучено. Недостаточно освещены также вопросы длительного воздействия на организм малых доз и концентра- ф ций минеральных удобрений в сравнительном плане.
В связи с этим перед нами были поставлены задачи изучить условия труда, состояние здоровья работников производства калийных удобрений, на основании данных специальных экспериментальных исследований дать гигиеническую и токсикологическую оценку пыли сульфатных калийных удобрений и наметить комплекс мероприятий, направленных на улучшение условий труда и профилактику профессиональных заболеваний.
Как показали проведенные нами исследования, ведущее место в комплексе производственных вредностей при получении бесхлорных калийных удобрений занимает мелкодисперсная пыль данных соединений, выделение которой происходит при всех
Таблица 1
Запыленность воздуха рабочей зоны до (А) и после (Б) проведения некоторых оздоровительных мероприятий (.^±/71)
Место замера
Концентрация пылн, мг/м"
А Б
115,3±32,6 12.0±2,3
33,0±8,8 !0,3±3,4
62,1 ±10.6 35,4±7,6
58,5±8.1 30,1±1,2 12,0±2,4 !4,7±5,8 9,3± 1,0 4,3± 1,8
60,3±5,3 111,8±6,0 14,4±3.4 53,2±7,6
105,6± 16,9 35,0± 65,8
20,3±4,8 4,3±0,9
Место выгрузки из аппарата
«кипящего слоя» Скребковый конвейер транспортировки готового продукта Узел пересыпки сухого продукта
Галерея транспортировки сухого продукта У ленточного транспортера У сушильного барабана Площадка обслуживания
вальц-прессов и вибросит Склад готовой продукции Узел перегрузки готового продукта в железнодорожные вагоны
Отдельные затаривания и погрузки
основных процессах: при сушке и грануляции, на всех этапах транспортировки, в узлах пересыпки и погрузки, на складах готовой продукции. Запыленность воздуха рабочей зоны колеблется в больших пределах (от единицы до сотен миллиграммов на 1 м3) в зависимости от загруженности технологической линии, состояния санитарно-техниче-ского оборудования, погодных условий и других факторов (табл. 1).
Поступление аэрозоля в воздух производственных помещений обусловлено прерывистостью технологического процесса, несовершенством технологического и санитарно-технического оборудования, недостаточной герметичностью аппаратов, конвейеров и узлов пересыпки, отсутствием единой аспирационной системы в сушильном отделении, затруднением использования гидрообеспыливания вследствие гигроскопичности калийной пыли, а также вторичным запылением осевшей пылью на оборудовании и перекрытиях при сухой уборке рабочих мест аппаратчиков. При выпуске гранулированных удобрений концентрации пылн в воздухе на основных рабочих местах значительно ниже, чем при выпуске негранулированного продукта — в среднем от единиц до десятков миллиграммов на 1 м3.
Микроклиматические условия на основных рабочих местах соответствовали санитарно-гигиеническим требованиям, исключая рабочее место аппаратчика загрузки печи «кипящего слоя», где отмечено повышение температуры воздуха до 28— 40 °С. Уровни шума и вибрации на основных рабочих местах не выходили за пределы допустимых, лишь в отдельных точках на некоторых частотах отмечено превышение допустимых уровней шума на 1—3 дБ.
С целью определения влияния указанных профессиональных факторов в производстве бесхлорных калийных удобрении на состояние здоровья нами была изучена заболеваемость рабочих с временной утратой трудоспособности за 4 года, проанализированы данные периодических медицинских осмотров и проведено медицинское обследование рабочих.
Установлено, что показатели заболеваемости рабочих, занятых в производстве бесхлорных калийных удобрений, выше, чем у лиц контрольной группы (цех энергоснабжения), по числу случаев на 100 работающих — в 1,36 раза, по числу дней— в 1,6 раза. Общее число заболеваний у работающих в производстве калийных удобрений имело тенденцию к некоторому росту за наблюдаемый период, в то время как в контрольной группе эти показатели имели тенденцию к снижению. При этом среди рабочих производства калийных удобрений по сравнению с контрольной группой отмечена более высокая заболеваемость органов дыхания (в среднем за 4 года в 1,25 раза по числу случаев и в 1,4 раза по числу дней нетрудоспособности на 100 работающих), имеющая тенденцию к росту, а в контрольной группе — к снижению. При медицинском обследовании аппаратчики жаловались на раздражение дыхательных путей, кашель, чиханье, сухость слизистых оболочек, у отдельных лиц были необильные кровотечения и др.
Результаты обследования позволяют считать, что подобная картина состояния здоровья может быть связана как с действием пыли калийных удобрений непосредственно на органы дыхания, так и со снижением общей резистентности организма вследствие воздействия профессиональных факторов, ведущим из которых является пыль бесхлорных калийных удобрений.
Для изучения специфики действия пыли бесхлорных калийных удобрений были проведены экспериментальные исследования с целью оценки сравнительной токсичности и характера действия соединений, определения кумулятивных и раздражающих свойств и токсичности калийных удобрений в условиях многократного перорального и ингаляционного поступления в организм, изучения токсических свойств и действия на органы дыхания калийных удобрений в хроническом эксперименте и установления пороговых концентраций при их длительном ингаляционном поступлении.
Оценку действия веществ на подопытных животных осуществляли с применением ряда показателей, отражающих состояние нервной, сердечнососудистой, бронхолегочной и ферментной систем, печени, углеводного, минерального, жирового и белкового обмена, энергетических процессов, иммунологической реактивности. Для характеристики влияния изучаемых соединений на органы дыхания определяли содержание в легких окси-пролина и липидов, коэффициенты массы легких, их сухую массу, проводили гистологические и гистохимические исследования (совместно с лабо-
раторией патоморфологических, гистохимических и патологических методов исследования Московского НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана). Применяли лазерную масс-спектрометрию (совместно с лабораторией развития медицинской лазерной техники Всесоюзного научно-исследовательского и испытательного института медицинской техники), пламенную фотометрию, электрокардиографию, анодизацию головного мозга, витальное окрашивание внутренних органов животных и др.
Как показали острые опыты с пероральным и внутрибрюшинным введением изучаемых соединений белым мышам, крысам и морским свинкам, бесхлорные калийные удобрения оказывают определенное токсическое действие. При однократном внутрижелудочном введении сульфата калия и калимагнезии животным в диапазоне доз от 1 до 10 г на 1 кг массы выявлены следующие изменения. При действии доз от 3 г/кг и более после кратковременного периода возбуждения наступали угнетение, мышечная слабость и атония, диско-ординация движений, судороги и нарушение дыхания. Гибель животных наблюдалась в течение 2 ч. ЬОи для сульфата калия составила 6,6 ± ±0,6 г/кг, для калимагнезии— 6,4 ±0,5 г/кг. Внутрибрюшинное введение белым мышам соединений в дозах от 1 до 10 г/кг показало, что клиническая картина отравления аналогична таковой при внутрижелудочном введении вещества, однако все изменения появлялись значительно раньше и гибель животных происходила в течение 30 мин.
и при внутрибрюшинном введении сульфата калия 1,25 г/кг, калимагнезии 1,1 г/кг. Различий в видовой, половой и возрастной чувствительности не обнаружено. Элементный анализ внутренних органов крыс (лазерная масс-спектрометрня) при пероральном введении сульфата калия и калимагнезии в дозе 3 г/кг показал,что бесхлорные калийные удобрения вызывают нарушения ионно-элект-ролитного баланса внутренних органов подопытных животных. В большинстве случаев максимальные сдвиги наблюдались в 1-й же день, на 2-й день они несколько видоизменялись или уменьшались, затем происходило постепенное обратное развитие. Выявлено различие в динамике и уровнях содержания иона магния во внутренних органах животных, подвергавшихся воздействию сульфата калия и калимагнезии, что, по-видимому, объясняется наличием иона магния в молекуле калимагнезии.
В опытах на кроликах и морских свинках установлено слабо раздражающее действие бесхлорных калийных удобрений на кожу и слизистые оболочки, кожно-резорбтивного действия не выявлено.
Порог острого ингаляционного действия сульфата калия и калимагнезии находится на уровне 200 мг/м2. Пороги раздражающего действия, установленные по изменению частоты дыхания и клеточной реакции легких и верхних дыхательных путей, оказались на уровне 60—70 мг/м3.
Таблица 2
Изменение показателей у животных в хроническом экспе-< рименте
Концентрации, мг/м"
Объект исследования сульфата калия калимагнезии
5,5 15 5.5 15
Общее состояние (внешний вид,
поведение, масса тела) 0 0 0 0
Нервно-мышечная система:
суммационно-пороговый по-
казатель 0 0 0 0
суммационно-пороговый по-
казатель с анодизацией ч— +- +- н—
исследовательская актив-
ность н— +- +- н—
двигательная активность 0 +- 0 ч—
мышечная сила 0 0 0 0
Сердечно-сосудистая система:
артериальное давление 0 0 0 0
ЭКГ 0 0 0 0
частота пульса 0 0 0 0
время сердечного автома-
тизма 0 + 0 +
сорбцнонная способность 0 +- 0 +-
Стенка аорты:
содержание липидов 0 0 0 0
содержание оксипролина 0 0 0 0
Миокард 0 + 0 +
Органы дыхания:
частота дыхания 0 0 0 0
масса высушенных легких 0 0 0 0
содержание липидов в лег-
ких 0 + 0 +
содержание оксипролина в
легких 0 +- 0 +-
раздражающее действие * н— + +- +
фиброгенное действие * 0 0 0 0
Кровь:
эритроциты 0 0 0 0
гемоглобин 0 0 0 0
лейкоциты 0 0 0 0
клеточный объем +- + +- +
показатель гематокрита 0 0 0 0
Обмен и активность ферментов:
калий 0 0 0 0
натрий 0 ++ 0 ++
тимоловая проба +- ++ +- ++
потребление кислорода 0 +- 0 +-
сахар 0 + 0 +
молочная кислота 0 + 0 +
пировиноградная кислота 0 + 0 +
триглицериды н— +- +- ч—
БН-группы 0 +- +- н—
остаточный азот 0 0 0 +
суммарные дегидрогеназы +- + +- +
щелочная фосфатаза ч— + +- +
лейкоцинаминопептилаза +- + +- +
Иммунологическая реактив-
ность:
аутофлора глубоких слоев
кожи 0 0 0 0
лизоцим 0 +- 0
С-реактивный белок 0 0 0 0
Внутренние органы:
сорбцнонная способность 0 + 0 +
содержание аскорбиновой
кислоты в надпочечни-
ках н— + +- +
Продолжение
Концентрации, мг/м*
Объект исследования сульфата калия калимагнезии
5.5 15 5.5 15
Коэффициенты массы Гистологические и гистохимические исследования 0 0 + -+ - 0 0 + -+-
Примечание. Звездочка — по данным гистологических исследований; 0 — отсутствие изменений; + наличие достоверных изменений; ++ сохранение изменений после восстановительного периода; -)— изменения в пределах физиологических колебаний.
Кумулятивная способность сульфата калия и калимагнезии определялась по Лим с помощью теста субхронической токсичности. Установлено, что изучаемые вещества обладают слабо выраженными кумулятивными свойствами, коэффициент кумуляции более 5.
Учитывая данные о токсичности соединений в острых опытах, слабые кумулятивные свойства и ^характер действия веществ в подострых эсперимен-^тах, а также данные литературы о действии структурно близких соединений, в хроническом опыте изучали действие сульфата калия и калимагнезии в концентрациях 5,5 и 15 мг/м3 на белых крысах, разделенных на 5 групп. Исследование ряда показателей подопытных животных в динамике позволило выявить отклонения по сравнению с фоновыми и контрольными, свидетельствующие о по-лнтропности действия веществ на животных, подвергавшихся воздействию больших концентраций (табл. 2).
Наблюдались некоторые изменения интегральных показателей, поведенческих реакций, причем исследовательская активность опытных животных была несколько выше, чем контрольных.
Действие веществ на сердечно-сосудистую систему проявлялось увеличением сердечного автоматизма, сорбционной способности сердца и гистологическими изменениями. Отмечено некоторое увеличение содержания липидов и оксипро-лина в ткани легких, которое можно объяснить ^клеточной реакцией за счет раздражающего действия калийных удобрений, что подтверждено данными микроскопических и гистохимических исследований. Выявлены изменения клеточного объ-т ема крови, тимоловой пробы и содержания натрия в сыворотке крови, что свидетельствовало о некотором нарушении водно-электролитного обмена и сдвигах со стороны печени. При определении содержания сахара, молочной и пировиноградной кислот в крови обнаружены изменения углеводного, жирового (количества триглицеридов) и белкового (содержания БН-групп и остаточного азота) обмена. Кроме того, изменились активность ферментов, участвующих в основных обменных процессах, и сорбционная способность внутренних органов, что свидетельствовало о нарушениях на
клеточном уровне и изменении проницаемости ги-стогематических барьеров.
При микроскопическом исследовании наиболее отчетливые изменения обнаружены в бронхолегоч-ной системе. Действие веществ проявлялось катаральным состоянием бронхов, незначительным накоплением макрофагов и эмфиземой, а также другими морфологическими признаками раздражающего действия. Разрастания фиброзной ткани и коллагеновых волокон не наблюдалось. Одновременно выявлено слабо выраженное резорбтивное действие на внутренние органы животных сульфата калия и калимагнезии в концентрации 15 мг/м3 на 4-м месяце ингаляции.
Следует отметить, что при воздействии бесхлорных калийных удобрений в концентрации 15 мг/м3 некоторые сдвиги носили стойкий характер, прогрессировали во времени (суммарная активность дегидрогеназ) и не исчезали после прекращения ингаляции (данные тимоловой пробы, содержание натрия в сыворотке крови). В то же время при воздействии меньших из испытанных концентраций изменения если и имелись, то были временными, появлялись на ранних стадиях ингаляции, исчезали или уменьшались при продолжении опыта и полностью отсутствовали в восстановительном периоде. Поэтому в соответствии с критериями для установления порогов вреднего действия мы расценивали их как адаптацию.
На основании результатов биохимических, физиологических и морфологических исследований был сделан вывод о том, что порог хронического действия бесхлорных калийных удобрений близок к 15 мг/м3.
Выводы. 1. При получении бесхлорных калийных удобрений ведущей производственной вредностью является пыль сульфата калия и калимагнезии.
2. Пыль сульфатных ..„.ыйных удобрений оказывает действие в первую очередь на органы дыхания и резистентность организма работающих.
3. Бесхлорные калийные удобрения обладают определенной токсичностью и слабым раздражающим действием, кумулятивные свойства выражены незначительно.
4. В хроническом ингаляционном эксперименте выявлено политропное действие калийных удобрений и раздражающее влияние на органы дыхания.
5. На основании полученных данных разработаны санитарные регламенты содержания сульфата калия и калимагнезии в воздухе рабочей зоны и рекомендации к оздоровительным мероприятиям в производстве, позволяющие снизить содержание пыли в воздухе рабочей зоны.
Литература
1. Бессмертнова Н. В. — В кн.: Актуальные вопросы эпидемиологии, микробиологии и гигиены. Киев, 1967, с. 79—80.
2. Бессмертнова Н. В. — В кн.: Факторы внешней среды и их значение для здоровья населения. Киев, 1970, вып. 2, с. 55—58.
ч
3. Крохалев А. А. Водный и электролитный обмен. М., 1972.
4. Лесневский Р. Ф., Соковнин Б. И., Астахов А. И. и др.— Здравоох. Белоруссии, 1975, № 6, с. 45—48.
5. Лесневский Р. Ф., Харевич Т. В. — В кн.: Гигиена труда и охрана здоровья населения. Минск, 1974, с. 89—91.
6. Машковский М. Д. Лекарственные средства. М., 1977, ч. 1—2.
7. Новоселова Л. Д. — В кн.: Гигиенические аспекты охраны здоровья населения. М., 1977, с. 121 —122.
8. Адам Д. Восприятие, сознание, память. Размышление биолога. М., 1983, с. 11.
9. Hazard R., Reonier-Cornes А. — Arch. int. Pharma-codyn., 1967, v. 166, p. 301—304.
10. Kline R.. Morad M — Biophys. J.. 1976, v. 16, p. 367—372.
Поступило I2.02.S5
Summary. The principal occupational hazards in chlorine-free potassium production are potassium suliati and potassium magnesia dust. The dust of potassium sup fate fertilizers affects primarily the workers respiratory organs and the body resistance. Chlorine-free potassium fertilizers are characterised by a certain toxicity and induce weak irritative on of the skin and mucous membranes; cumulation properties are only slightly manifest. Chronic experimental inhalation exposure has shown the polytro-phic effects of potassium fertilizers and resulted in irritation of the respiratory organs. The data obtained form a basis for setting sanitary norms for the levels of potassium sulfate and potassium magnesia in the work environment air, as well as for recommendations of the health-impro-ving measures which would reduce dust content in the air of works sites.
УДК 614.841.13:1615.8:678
В. А. Власов, Г. А. Васильев, Н. В. Хованов (Ленинград)
К ПРОБЛЕМЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ токсичности ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ГОРЕНИИ
Среди многих проблем гигиенической регламентации применения в быту и народном хозяйстве полимерных материалов оценка потенциальной опасности отравления продуктами их термической и термоокислителыюн деструкции наиболее сложна и актуальна.
В настоящее время принципы и методы отбора полимерных материалов по этому критерию опасности находятся только в стадии разработки. Это не позволяет с единых позиций нормировать количество и номенклатуру применяемых полимерных материалов, что создает опасность для жизни людей в случае пожаров в зданиях и на транспортных средствах 11,4, 51.
Сложность исследования токсичности продуктов горения полимерных материалов обусловлена недостаточностью разработки проблемы комбинированного действия сложных парогазоаэрозольных смесей и трудностью прогнозирования количественного состава продуктов горения в зависимости от свойств материала, температуры, содержания кислорода, паров воды и других факторов.
Известно, что задача многофакторного исследования значительно объективизируется и одновременно упрощается, если удается построить математическую модель 121. Применительно к рассматриваемой проблеме актуальной является разработка модели, связывающей показатели состава и свойств материала с составом продуктов его горения, а состав продуктов в свою очередь с интегральным показателем их токсичности.
В наиболее общем виде образование продуктов горения полимерных материалов можно рассматривать как процесс их окисления с участием химических элементов (углерод, водород, азот, сера и галогены) до наиболее устойчивых продуктов. В этом случае можно прогнозировать продукты окисления, наиболее часто идентифицируемые как результат химической реакции полимеров на огонь:
для углерода — оксид и диоксид углерода, альдегиды, кетоны, углеводороды; для азота — цианид стый водород, оксиды азота, аммиак; для серы — диоксид серы, сероводород, карбонил серы; для галогенов —галоидоводороды; а также дым как дисперсная система конденсированных и сорбированных продуктов горения.
Для выявления ведущих соединений, определяющих токсичность полимерных материалов при горении, на первом этапе исследования мы проведем регрессивный анализ экспериментальных данных по определению интегрального показателя токсичности продуктов горения НРсььо (навеска материала, продукты сгорания которой в объеме 0,1 м3 вызывают летальность 50% подопытных животных) и количеств оксида и диоксида углерода, хлористого и цианистого водорода, оксидов азота, диоксида серы и альдегидов в пересчете на 1 г сгоревшего материала для более чем 60 полимерных материалов.
При статистическом анализе массивов экспериментальных данных выявляли ведущие факторы, а также факторы, имеющие с ними наиболее выраженную связь. Модель строили путем последовател ного уменьшения числа малозначимых и незначимых факторов.
Обработка массивов экспериментальных данных с использованием ЭВМ выявила значимые (на доверительном уровне 95%) корреляционные связи признаков Х,= {СО}, Х„={С02}, ХЯ={НСЫ}, Х4={НС1}, Хъ= {БОо}, Хв={1МО,}. Факторный анализ, проведенный методом главных компонент, позволил выделить группы взаимосвязанных признаков, из которых признаки Хг, Хл н Х4 значимо коррелируют с показателем токсичности У= — {^сььо}, например, коэффициенты корреляции р(Хг, У) = -0,63, р(Х3, У)—0,29.
На основе анализа результатов обработки массива экспериментальных данных выявили наилуч-
#
