CC BY
7
Недействующие концентрации по разным показателям биологического действия колебались от 0,3 до 0,8 мг/м3. Наименьшая из них (0,3 мг/м3) рекомендована в качестве ПДК хлората магния в атмосферном воздухе населенных мест. Она одобрена секцией по санитарной охране атмосферного воздуха Всесоюзной проблемной комиссии «Научные основы гигиены окружающей среды».
Литература. Демиденко И. М. Гигиена труда при применении дефолиантов и десикантов хлопчатника. Лис. дикт. Ташкент, 1909.
Мирзаев 111. М. Методические указания по определению хлората магния в атмосферном воздухе. Ташкент, 1980.
Пинигин М. А. — В кн.: Материалы научных исследований по гигиене атмосферного воздуха, гигиене воды и санитарной охране водоемов. М., 1972, с. I 14.
Пинигин М. А. — В кн.: ПДК атмосферных загрязнений как критерий безопасности воздействия промышленных выбросов на здоровье населения. Пермь, 1975, с. 3—5.
Поступила 20.03.81
УДК «14.72:669.27
В. П. Воронов
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЛЬФРАМА КАК ЗАГРЯЗНИТЕЛЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
Рязанский медицинский институт им. И. П. Павлова
Развитие современной техники требует увеличения выпуска высокопрочных, устойчивых, не поддающихся коррозии металлов. Одним из них является вольфрам— типичный тугоплавкий редкий металл. Практическую ценность имеют его окислы, в частности вольфрамовый ангидрид. Удельная масса его 7,9, температура кипения 2000 °С, растворимость в воде, слабых растворах соды и соляной кислоты —до 5 мг%. ЛДЬ0 для крыс составляет 2000 мг/кг (С. В. Суворов).
Данных о состоянии атмосферного воздуха вокруг предприятий по производству цветных металлов и гигиеническом значении вольфрамового ангидрида в литературе нет. Имеющиеся сведения касаются действия вольфрамового ангидрида на организм в больших концентрациях (Н. В. Мезенцева; и др.).
Санитарно-химический анализ (960 проб) воздушного бассейна вокруг предприятия цветной металлургии на стационарных пунктах в разные сезоны года и время суток показал присутствие в атмосферном воздухе ряда химических веществ. Среднесуточные концентрации на удалении 500 м от завода составляли для вольфрамового ангидрида 0,46 мг/м3, для молибдена — 0,33 мг/м3, для кобальта — 0,092 мг/м3, для сернистого газа — 0,217 мг/м3. На расстоянии 5000 м концентрации перечисленных веществ составляли соответственно 0,25; 0,019; 0,056 и 0,04 мг/м3.
Для выяснения действия на организм этого комплекса веществ нами была проведена 134-дневная экспозиция животных в натурных условиях. В опыт были взяты 3 группы белых крыс. Животные 1-й группы находились на расстоянии 500 м от источника загрязнения, 2-й группы — на расстоянии 5000 м от завода. Контрольная группа была размещена на расстоянии, исключающем влияние выбросов предприятия.
Биологическое действие химических веществ изучали по поведению животных, интегральным и гематологическим показателям, активности холинэстеразы цельной крови (по Хестрину), изменению антитоксической функции печени (проба Квнка — Пытеля), белковому составу сыворотки крови, уровню гистамина в крови (Н. В. Клим-кипа, С. И. Плнтман), состоянию иммунобиологической реактивности организма (метод В. М. Берман и Е. М. Слав-^ской в модификации С. П. Алексеевой и А. П. Волковой), функциональному состоянию центральной нервной системы (Ю. К. Смирнов и М. И. Гусев), цитогенетическому исследованию костного мозга (И. А. Гольдман и И. И. Смер-тенко), коэффициентам массы внутренних органов, материалам их гистологического исследования, а также содержанию вольфрама в органах. Состояние подопытных животных оценивали 1 раз в 3 нед.
Анализ полученных данных показал, что у животных 1-й группы обнаружены изменения II из 13 показателей.
Так, установлено увеличение количества лейкоцитов (7,56±0,35 тыс., в контроле 5,67±0,35 тыс.; Р<0.01), сегментоядерных нейтрофилов (45,6±4,07%, в контроле 28,8± 2,36%; Р<0,01), ретикулоцитов (4,0±0,10%, в контроле 0,26±0,06%; Р<0,01), снижение содержания лимфоцитов (42%, в контроле 62,6%; Р<0,01) и тромбоцитов (286,4±41,63 тыс., в контроле 402,2±21,45 тыс.; Р<0,05), снижение активности холинэстеразы (97,22± ±12,53 мкг/мл/мин, в контроле 197,50± 17,04 мкг/мл/мин; Р<0,01) и гистамина в крови (10,80±1,71 мг%, в контроле 25,84±4,03 мг%; Р<0,05). Отмечено волнообразное изменение синтеза гиппуровой кислоты и снижение количества выводимых копропорфирннов, изменение весовых индексов почек (6,73±0,21 г/кг, в контроле 8,20± ±0,48 г/кг; Р<0,05) и селезенки (4,24±0,21 г/кг, в контроле 3,07±0,30 г/кг; Р<0,05). При гистологическом исследовании внутренних органов выявлены нарушения, характерные для слабого хронического воспаления в легких, и дистрофические явления в паренхиматозных органах.
У животных 2-й группы установлены изменения 5 из 13 показателей, причем они были нестойкими и менее выраженными. Наблюдали увеличение количества ретикулоцитов в конце опыта (1,54±0,10%, в контроле 1,03± ±0,04%; Р<0,01), снижение уровня гистамина в крови (13,51± 1,66 мг%, в контроле 25,84±4,03 мг%; Р<0,01), волнообразный характер выведения гиппуровой кислоты с мочой, нарушение обмена порфиринов. При патоморфоло-гическом изучении внутренних органов обнаружены слабо-выраженные изменения их морфологической картины.
Проведенные исследования в натурных условиях продемонстрировали неблагоприятное влияние выбросов гидрометаллургического завода на подопытных животных в обоих микрорайонах.
В целях изучения биологического действия на организм вольфрамового ангидрида, обнаруженного в наиболее высоких концентрациях, и обоснования его гигиенического норматива в атмосферном воздухе населенных мест был проведен 105-дневный круглосуточный ингаляционный лабораторный эксперимент в камерах Гильденс-киольда. Для затравки белых крыс-самцов использован аэрозоль вольфрамового ангидрида с содержанием чистого продукта 95% и преобладающим размером частиц до 4 мкм (72—80%).
При выборе концентраций для эксперимента исходили из изученности биологического действия вольфрамсо-держащей пыли в концентрации 6 мг/м3 (Н. В. Мезенцева; С. В. Суворов), фактического содержания вольфрамового ангидрида в атмосферном воздухе района, прилегающего к предприятию (0,46 мг/м3) и расчетного значения гигиенического норматива вольфрамового ангидрида (в пересчете на вольфрам), равного 0,22 мг/м3, выведенного по формуле Ю. А. Кротона.
гв
25 71 13 16 13 10 7
47
57
вв
Ю5 135
Динамика выведения гиппуровой кислоты у крыс в хроническом эксперименте. По осн абсцисс — время эксперимента, дня; по оси ординат — количество гиппуровой кислоты, мг/мл: I — 1-я группа; 2 — 2-я группа; 3 — контроль.
Было взято 3 группы крыс по 30 животных в каждой: крыс 1-й группы подвергали воздействию аэрозоля в концентрации 0,49±0,001 мг/м3, 2-й группы — 0,20± ±0,001 мг/м'; последняя группа была контрольной.
0 состоянии подопытных животных судили по тем же тестам, что и в хроническом натурном эксперименте.
На протяжении всего опыта крысы контрольной и 2-й групп были активны, каких-либо изменений в приросте массы тела у них не отмечалось. Крысы 1-й группы через
1 нед стали менее подвижны, у них появилась одышка. Улучшение в состоянии наступило в конце 1-го месяца опыта. Через I1/, мес эксперимента у крыс этой группы отмечалось увеличение массы тела, которое наблюдалось до восстановительного периода (281,7±4,92 г, в контроле 262,5±4,92 г; Р<0,05). При исследовании гематологических показателей у. животных 1-й группы в процессе за--травкн отмечено снижение количества лейкоцитов (4,94± ±0,34 тыс., в контроле 8,70±1,58 тыс.Г"Р<0,05), увеличение содержания тромбоцитов (225,8±6,22 тыс., в контроле 199,2± 1,50 тыс.; Р<0,01). Наблюдалось относительное снижение уровня лимфоцитов (32,0± 1,92%, в контроле 52,2±5,36%; Р<0,01), увеличение содержания сег-ментоядерных нейтрофилов (57,4± 1,93%, в контроле 37,5±5.15%; Р<0,01), а также ретикулоцадов (1,08± ±»,08%, в контроле 0,26±0,10%; Р<0,01) и моноцитов (9,2± 1,28%, в контроле 4,4±1,50%; Р<0,05).
При оценке активности холинэстеразы крови в 1-й группе через 2 мес эксперимента отмечено увеличение этого показателя (505,4±37,5 мкг/мл/мин, в контроле 401,4± ±30,0 мкг/мл/мин; Р<0,05). В результате изучения белкового обмена установлено повышение общщэ белка в 1-й группе (8,15±0,13 г%, в контроле 6,87±0,38 г%; Р<0,01), количества у-глобуданов (27,62± 1,90%, в контроле 15,70±1,33%; Р<0,01) и снижение уровня альбуминов (36,92± 1,54%, в контроле 49,00±0,75%; Р<0,01). Содержание гнетамина в крови подопытных животных увеличивалось через 1'/2 месяца затравки, а затем в конце восстановительного периода относительно уменьшилось (8,5±1,П мг%, в контроле 12,8±1,29 мг%; Р<0.05).
_Изучая функциональное состояние печени по синтезу гиппуровой кислоты (см. рисунок) мы отметили у животных 1-й группы, начиная с конца 2-го месяца эксперимента, стойкое снижение количества выводимой гиппуровой кислоты с мочой (9,99±0,54 мг/мл, в контроле 25,43± ±1,04 мг/мл; Р<0,01).
При изучении порфиринового обмена установлено снижение среднего УР0В,|Я выводимых копропорфирннов с мочой в период затравки у животных 1-й группы (0,69± ±0,02 мкг на 100 г, в контроле 1,07±0,09 мкг на 100 г; Р<0.01). Фагоцитарный индекс составлял на 3-м месяце в 1-й группе 1,30±0,03, в контроле 1,21 ±0,01 (Р<0,05), а к концу опыта соответственно 1,21±0,01 и 1,29±0,005 (Р<0,01).
г- При определении в конце эксперимента коэффициентов массы сердца, легких, почек, селезенки и печени у животных 1-й группы установлено их достоверное увеличение.
Распределение вольфрама во внутренних органах по величине его накопления выглядело следующим образом: селезенка — мозг — легкие — сердце — печень — семенники — почки. Причем увеличение содержания вольфрама у животных 1-й группы было достоверным в печени (0,64±0,04 мг на 100 г, в контроле 0,20±0,02 мг на 100 г; Р<0,01) и голцрном мозге (1,38±0,23 мг на 100 г, в контроле 0,35±0,11 мг на 100 г; Р<0,01).
Как показали результаты гистологических исследований, у животных 1-й группы отмечены дистрофические изменения в легких, почках, печени, миокарде, селезенке и веществе головного мозга.
—_ Цитогенетический анализ не выявил мутагенного эффекта вольфрамового ангидрида при действии концентраций 0,49 и 0,20 мг/м3. Процент аберраций хромосом в метафазных пластинках клеток костного мозга контрольных и подопытных животных не превышал 3,2—4,1, что соответствует данным литературы (Д. С. Маркарян; А. А. Ляпкало, и др.).
Сопоставление результатов натурного и лабораторного экспериментов позволяет заключить, что концентрации основного продукта — вольфрамового ангидрида в обоих случаях были одинаковыми. Однако сдвиги в организме животных были более выражены в натурном опыте, что свидетельствует о действии других веществ, хотя их концентрации были близки к допустимым.
В обоих опытах сдвиги наблюдались со стороны крови, ферментов и внутренних органов и были по ряду показателей однонаправленными. Кроме того, вольфрамовый ангидрид в концентрации 0,20 мг/м3, не оказывая действия на организм животных в лабораторном опыте, вызвал изменения в натурном эксперименте, что также свидетельствует о комбинированном действии продукта с другими химическими веществами.
При изучении длительного воздействия вольфрамового ангидрида, по данным Н. В. Мезенцевой, С. В. Суворова, в концентрации 6 мг/м3 на 2-м месяце эксперимента показано нарушение белкового обмена, функции печени, центральной нервной системы, усиление выведения копропорфирннов с мочой и появление хронической интерстициаль-ной пневмонии у животных.
По данным наших исследований, вольфрамовый ангидрид в концентрации 0,49 мг/м3 вызывал у животных преимущественно на 3-м месяце хронического эксперимента функциональные сдвиги со стороны периферической крови, ее ферментов, белкового обмена, функции печени, нарушение выведения копропорфирннов с мочой, защитных сил организма, гистологической картины внутренних органов. Изменения были волнообразного характера, причем некоторые из них находились на уровне физиологических колебаний. Это позволяет предположить, что концентрация вольфрамового ангидрида 0,49мг/м3 близка к порогу хронического действия. Концентрации вольфрамового ангидрида 0,20 мг/м3 в лабораторном эксперименте оказалась не действующей ни по одному из примененных тестов. Эта величина предложена в качестве среднесуточного норматива в атмосферном воздухе населенных мест и одобрена секцией по санитарной охране атмосферного воздуха проблемной комиссии союзного значения «Научные основы гигиены окружающей среды».
Литература. Ляпкало А. А. Вопросы эмбриоток-снческого и генетического действия бензола и метилбен- ^ зола. Дне. канд. Рязань, 1972. Маркарян Д. С. Изучение мутагенного действия некоторых хлорорганических инсектицидов на млекопитающих. Автореф. дне. канд. М., 1966. Мезенцева Н. В. — Гиг и сан., 1957, № 4, с. 25—29. Предельно допустимые концентрации вредных веществ
в воздухе и воде. Л., 1972. Суворов С. В. — Гиг. и сан., 1963, № 4, с. 24—28.
Поступила 02.10.81
