CC BY
9
огороды, бахчи и др.) и отдыха населения (санатории, дома отдыха, пионерские лагеря и др.), а равнинные зоны полностью отвести под хлопок.
Для охраны здоровья населения во вновь осваиваемых регионах (Хорезмском оазисе, Голодной, Каршинской, Джизакской степи и др.) должны внедряться изложенные выше гигиенические принципы дифференциации территорий. При этом решающее значение имеет создание вдоль магистральных оросительных каналов зеленых зон с размещением рекреационных учреждений, расположение по соседству с последними хозяйств по производству пищевых продуктов, а также организация на остальной территории крупных хозяйств (земельный фонд не менее 8000 га), специализирующихся только на выращивании хлопка, обеспечив гигиеническую регламентацию расселения и землепользования с целью безопасности в отношении применения ядохимикатов.
В связи с новыми задачами по усовершенствованию сельского хозяйства и расселению сельского населения в хлопководческих районах необходимы составление и корректировка большинства схем и проектов районной планировки и генеральных планов сельских поселков. Гигиенисты и санитарные врачи должны принимать активное участие в планировании развития сельскохозяйственных комплексов и населенных пунктов, для того чтобы своевременно решать вопросы охраны окружающей среды от загрязнения пестицидами и создавать оптимальные условия для жизни сельского населения на перспективу.
Поступила 16/1 1979 г. »
CURRENT PROBLEMS OF HYGIENE IN THE PLANNING OF COTTON-GROWING
AREAS
V. К h, Khasanov
This study represents the first attempt at a rational zoning of cotton-growing régions, their differentiation, and identification of anthropogenic and natural landscapes of individual areas that are safe as regards the pollution with pesticides used in agriculture.
УДК 613.32:Мв.»
Кандидаты мед. наук В. Л. Сусликов и В. Д. Семенов, Л. С. Ляшко
К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ КРЕМНИЕВОЙ КИСЛОТЫ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ
Чувашский университет им. И. Н. Ульянова, Чебоксары
Спорность и разноречивость литературных данных о действии водорастворимых соединений кремниевой кислоты на живые организмы послужили основанием для проведения данной работы, в которой предполагалось решить следующие вопросы: определить характер биологических реакций практически здоровых людей и сельскохозяйственных животных в зонах, обогащенных кремнием, по сравнению с зонами с низким уровнем кремния в питьевых водах, выяснить особенности действия кремния питьевых вод в различных концентрациях и в сочетании с другими минеральными солями на организм экспериментальных животных и установить пороговые концентрации кремния в питьевых водах.
Для решения поставленных задач нами проведены сравнительные фи-зиолого-гигиенические исследования функционального состояния почек, щитовидных и околощитовидных желез у практически здоровых людей и сельскохозяйственных животных в районах с высоким содержанием (более 20,0 мг/л) кремния в питьевых водах на территориях Чувашской и Якутской автономных республик и в районах Чувашской АССР, где этот показатель невысок (менее 3,0 мг/л). Всего обследовано 896 человек и 120 ко-
ров. Условия массового обследования населения соответствовали рекомендациям А. И. Бокиной.
Полученные в процессе физиолого-гигиенической оценки данные легли в основу экспериментальных исследований на животных — проведены 3 серии опытов на 168 крысах-самцах и 5 собаках.
Эксперименты I серии длительностью 6 мес проведены на 4 группах нелинейных крыс по 12 в каждой с начальной массой 100±Ю г. Крысы контрольной группы получали питьевую воду, полностью освобожденную от кремния, крысы 1-й группы — воду, содержащую 5,0 мг/л кремния, крысы 2-й группы — воду с 10,0 мг/л кремния, крысы 3-й группы — воду с 15 мг/л кремния. Питьевую воду готовили на водопроводной воде, предварительно очищенной от кремния по методу Л. В. Мышляевой и В. В. Крас-нощекова. В обескремненную воду добавляли необходимое количество ме-тасиликата натрия под лабораторным контролем. Эксперименты II серии длительностью 7 мес выполнены на крысах-самцах линии Вистар (4 группы по 16 крыс в каждой) с начальной массой 95,2±5,6 г. Животные контрольной группы получали питьевую воду, содержащую кремния 2,5 мг/л, фтора 0,7 мг/л, животные 1-й группы — воду, содержащую кремния 0,1 мг/л, фтора 0,3 мг/л, животные 2-й группы — воду, содержащую кремния 5 мг/л, фтора 1,4 мг/л, животные 3-й группы — воду, содержащую кремния 7,5 мг/л, фтора 2,0 мг/л. Питьевую воду для эксперимента готовили на водопроводной воде с добавлением метасиликата натрия и фтористого калия. Условия II серии экспериментов были максимально приближены к натурным по содержанию кремния и фтора в сравниваемых районах Чувашской АССР.
Эксперименты III серии продолжительностью 12 мес проведены на 60 крысах-самцах линии Вистар (по 20 крыс в 3 группах) с начальной массой 95,8±6,7 г. Питьевую воду для этих крыс регулярно доставляли из зоны с высоким содержанием кремния в питьевых водоисточниках (из села Кудеиха Порецкого района). Для'животных контрольной группы питьевую воду освобождали от кремния до 2,5 мг/л, при этом содержание фтора, кальция, сульфатов, хлоридов и нитратов не менялось. Крысы 1-й группы получали натуральную воду, в которой концентрация кремния составляла 20,0 мг/л, фтора — 1,4 мг/л; общая жесткость воды была в пределах 8,6— 8,8 мг-экв/л. Для крыс 2-й группы воду предварительно концентрировали выпариванием до 45—50% объема. Выпариванием достигалось увеличение уровня почти всех химических компонентов воды в 2 раза, однако концентрация кремния не увеличивалась. Исследованиями установлено, что он прилипает к стенкам выпарительных чашек.
На собаках с выведенными оперативно по методу, описанному А. Б. Бер-хиным и Ю. И. Ивановым, на брюшную стенку мочеточниками проведены опыты с целью выявления влияния кремния на выделительную и концентрационную функции почек. Кроме того, изучали динамику содержания ти-реоидных гормонов в крови, кальция и фосфора в моче на фоне нагрузки лактатом кальция в дозе 1000 мг. Кремний давали собакам с водой из расчета 30 мг/кг.
Массовое одномоментное обследование репрезентативных групп здорового населения, являющееся, по мнению А. И. Бокиной, основой для определения групп повышенного риска и распространенности признаков заболевания, позволило нам выявить в кремниевой биогеохимической провинции значительное число людей с функциональными сдвигами. Так, отклонения от физиологических норм содержания калия в сыворотке крови обнаружены у 88,64% обследованных, кальция — у 70,05%, фосфора — у 57,2%, креатинина — у 57,7%, холестерина — у 60,4%, общего белка — .у 50,1 %, альбуминов — у 66,67%. В моче у практически здоровых людей, проживающих постоянно в зонах, обогащенных кремнием, определялись эритроциты у 45% обследованных, эпителиальные клетки у 62%, трнпело-фосфаты у 41 %, оксалаты у 76%, ураты у 26%, лейкоциты у 30%. В конт-
/
Содержание кальция и фосфора (в мг%) в сыворотке крови практически здоровых жителей различного возраста кремниевой и контрольной биогеохимнческих провинций Чувашской
АССР (М^т)
у Кремниевая провинция Контрольная провинция
Возраст обследованных, годы число обследованных показатель число обследованных показатель Р
Кальций
5—9 45 13,8+1,3 66 10,2+0,4 <0,05
10—14 60 12,3+1,3 50 10,1 + 1,1 <0,05
15—19 48 12,2+1,2 89 9,4+0,9 <0,05
20—24 29 12,9+1,3 28 11,3+1,2 >0,05
25—29 30 13,0+1,1 33 11,6+1,6 >0,05
30—34 13 13,6+0,8 22 12,6+1,1 <0,1
35—39 36 14,2+2,1 39 12,8+1,8 >0,05
40—44 28 15,2+2,4 28 12,5+2,1 >0,05
45—49 10 14,4+1,2 10 12,6±0,8 >0,05
50—54 22 15,3+0,9 18 12,3+0,5 <0,05
55—59 5 17,6+0,5 3 13,6+0,6 <0,05
60 и старше 4 16,3+0,7 4 12,2+0,3 <0,05
Фосфор
5—9 43 4,4+0,2 45 5,8+0,3 <0,02
10—14 36 4,6+0,1 42 5,8+0,2 <0,05
15—19 ' 49 6,3+0,4 33 7,9+0,4 <0,05
20—24 20 6,1+0,3 24 7,2+0,5 >0,05
25—29 25 4,6+0,7 21 5,5+0,4 >0,05
30—34 20 5,0+0,6 19 4,5+0,4 >0,05
35—39 28 12,1 + 1,1 32 4,4+0,6 <0,01
40—44 16 9,2+0,8 18 4,0+0,2 <0,01
45—49 10 16,3+1,4 10 4,1+0,6 <0,001
50—54 15 14,6+0,8 13 4,2+0,4 <0,001
55—59 5 15,0+1,2 3 5,0+0,8 <0,001
60 и старше 4 12,2+1,1 4 4,8+0,8 <0,01
рольной биогеохимической провинции отклонения от физиологических норм указанных показателей крови и мочи установлены у незначительного (от 5 до 12) процента обследованных. Следует заметить, что в контрольной провинции в моче обследованных не обнаруживались эпителиальные клетки и трипелофосфаты, только у 12% выявлены единичные эритроциты, лейкоциты, ураты и оксалаты.
Определенный интерес представляют результаты исследований, характеризующих особенности фосфорно-кальциевого обмена у практически здоровых людей различных возрастных групп в сравниваемых зонах (см. таблицу).
Как видно ^з представленных в таблице данных, пределы колебаний и среднее содержание в сыворотке крови кальция и фосфора у жителей кремниевой биогеохимической провинции в различных возрастных группах неодинаковы, причем различия достоверны. Обращает на себя внимание содержание кальция в крови у детей и подростков в сравниваемых зонах. Как видно из приведенных в таблице данных, среднее количество кальция в сыворотке крови у детей в возрасте от 5 до 9 лет было достоверно более высокое (/><0,05) в кремниевой провинции, чем у проживающих в контрольной провинции. Высокая степень достоверности установлена также по разности уровня кальция в сыворотке крови у подростков (Р<0,05) в сравниваемых зонах. В возрастных группах 20—24, 25—29, 30—34, 35—39 и 40—44 лет достоверной разницы в содержании кальция в крови не установлено, и лишь Чф у лиц старше 50 лет в кремниевой провинции обнаружено достовернее увеличение уровня кальция в крови.
Содержание фосфора в сыворотке крови у жителей кремниевой провинции в возрастных группах 5—9, 10—14 и 15—18 лет было достоверно сни-
жено по сравнению с таковым у жителей контрольной провинции. У жителей сравниваемых провинций в возрасте от 20 до 29 лет уровень фосфора в крови существенно не различался, в возрастных группах 35—39, 40—44 и 45— 49 лет у жителей кремниевой провинции этот показатель был резко увеличен как по сравнению с нормой, так и по сравнению с показателями у жителей контрольной провинции, у которых содержание фосфора в крови было постоянным во всех возрастных группах. Мы полагаем, что физиологическая сущность выявленных изменений концентрации кальция и фосфора в сыворотке крови у практически здоровых детей и подростков в кремниевых биогеохимических провинциях заключается в том, что эти изменения являются адаптационными, происходящими на фоне значительного напряжения нейрогуморальных и почечных механизмов регуляции гомеостаза под действием экстремальных условий биогеохимической среды. Выраженные нарушения (или дизадаптация) фосфорно-кальциевого соотношения в крови наступала у большинства обследованных в возрасте старше 30 и 35 лет. Данное предположение подтверждается также результатами сравнительной оценки показателей, характеризующих функциональное состояние щитовидной и околощитовидных желез, а также почек у репрезентативных групп практически здоровых людей, проживающих в изучаемых провинциях. У аборигенов в кремниевых провинциях был достоверно уменьшен уровень общего белка в крови, снижена тироксинсвязывающая способность глобулинов, увеличена их трийодтиронинсвязывакхцая способность, повышены активность щелочной фосфатазы и концентрации ионизированного кальция, уменьшены реабсорбция фосфора в почках и клиренс эндогенного креатинина. Следует заметить, что большинство из этих показателей свидетельствует о нарастании патологических сдвигов с увеличением возраста людей.
Организм практически здоровых подростков от 14 до 16 лет, проживающих в кремниевых провинциях на территориях Чувашии и Якутии, неадекватно реагирует на дополнительное введение кальция по сравнению с организмом подростков из контрольной провинции.
Следует отметить, что у коров, размещенных в изучаемых провинциях, обнаружились такие же сдвиги фосфорно-кальциевого обмена, как и у практически здоровых детей и подростков, проживающих здесь, т. е. гиперкаль-цнемия, гипопротеинемия и гипофосфоремия. Интересно, что в кремниевых провинциях более чем в 3 раза увеличено содержание кальция в молоке коров по сравнению с молоком коров из контрольной провинции.
Таким образом, в зонах, обогащенных кремнием, и у людей, и у животных обнаруживаются типичные биологические реакции, наиболее патогно-моничные для почечной формы первичного гиперпаратиреоидизма, которая, по данным О. Л. Тиктинского, клинически проявляется нефролитиазом в 89,4 % случаев. Мы полагаем, что указанный выше комплекс биологически измененных реакций у людей и животпых, возникающий в ответ на увеличение содержания кремния в питьевых водах, обусловливает высокую напряженность эндемии уролитиаза в юго-западных районах Чувашской АССР.
Этиологическая роль кремния в развитии уролитиаза установлена нами ранее в условиях экспериментального моделирования (В. Л. Сусликов).
При употреблении крысами питьевой воды с 10 и 15 мг/л кремния достоверно возрастал уровень ионизированного кальция в сыворотке крови. Увеличение количества последнего наблюдалось также у крыс, получавших воду, содержащую кремния 7,5 мг/л и фтора 2,0 мг/л.
Bill серии опытов у крыс, употреблявших натуральную и концентрированную питьевую воду из кремниевой провинции, через 6 мес произошло достоверное снижение количества общего белка (Р<0,05) и фосфора (Ж <0,05), затем через 12 мес — резкое увеличение уровня общего кальция в крови. При этом у крыс 1-й группы наблюдалось более резкое возрастание содержания кальция в крови, чем у крыс 2-й группы, однако разница в уровне кальция, общего белка и фосфора в крови у крыс этих групп оказалась недостоверной как через 6 мес, так и через 12 мес от начала опытов.
У контрольных животных, получавших освобожденную от кремния воду из кремниевой провинции, количество кальция, общего белка и фосфора в крови не изменилось в течение 12 мес. Следует отметить, что у 9 крыс 2-й группы и у 8 из 1-й группы в мочевом пузыре обнаружены мочевые камни. В мочевом пузыре контрольных животных они отсутствовали. Мочевые камни у крыс 2-й группы были более твердыми, чем у крыс из 1-й группы.
Таким образом, результаты III серии опытов, с одной стороны, подтверждают полученные ранее данные о том, что кремний питьевых вод в высоких концентрациях изменяет фосфорно-кальциевое и белковое равновесие в организме животных, а с другой — показывает, что частичное освобождение питьевой воды от кремния до предела среднего его содержания в большинстве водоисточников (45%) контрольной провинции предупреждает нарушение гомеостаза и образование мочевых камней в мочевых путях крыс.
Определенный интерес представляют данные, отражающие динамику водного диуреза и характер изменения качества мочи под действием кремния в организме собак с выведенными на брюшную стенку мочеточниками. Кремний, поступающий в их организм в относительно высокой концентрации (30 мг/кг), вызывает достоверное (Я<0,001) уменьшение мочеотделения на фоне водной нагрузки не сразу, а только через 30 дней от начала его приема. Визуально через 30 дней у собак отмечалось резкое помутнение мочи и хлопьеобразование. При микроскопическом исследовании в моче обнаруживались патологические осадки — эпителиальные клетки, трипелофосфаты и друзы оксалатов. Гистологически почки у собак и крыс были сильно изменены, с обширными участками некроза эпителия канальцев. Интенсивность нарушений в почках возрастала с увеличением концентрации кремния в воде. О токсическом действии кремния питьевых вод свидетельствуют также данные гистологического исследования глаз у крыс: утолщение роговицы, отек наружного зернистого слоя сетчатки, отслойка эпителия с формированием полостей.
Выводы
1. Массовое обследование здорового населения, проживающего в провинциях с высоким содержанием кремния в питьевых водах, позволило обнаружить комплекс предпатологических изменений, нарастающих с увеличением возраста людей. Эти изменения наиболее патогномоничны для почечной формы первичного гиперпаратиреоидизма и эндемического уроли-тиаза.
2. В экспериментальных условиях на крысах и собаках подтверждена причинная связь между развитием предпатологических и патологических изменений, типичных для организма в условиях повышенного содержания кремния в питьевых водах, и уровнем кремния в воде. Кремний, содержащийся в питьевой воде в концентрации 10 мг/л, вызывает значительные фи-зиолого-биохимические сдвиги в организме животных, аналогичные сдвигам в организме практически здоровых людей, проживающих в кремниевых биогеохимических провинциях.
3. Частичное освобождение питьевой воды от кремния до концентрации 2,5 мг/л, т. е. до его среднего содержания в водоисточниках контрольной провинции, предупреждает развитие физиолого-биохимических сдвигов в организме животных.
4. Результаты комплексных физиолого-гигиенических исследований позволяют рекомендовать в качестве ПДК кремния в 1 л питьевой воды содержание его не более 2,5 мг.
ЛИТЕРАТУРА
Берхин Е. Б., Иванов Ю. И. Методы экспериментального исследования почек и водно-
солевого обмена. Барнаул, 1972, с. 11—12. БокинаА. И. — Гиг. и сан., 1978, № 10, с. 15—18.
Мышляева Л. В., Краснощекое В. В. Аналитическая химия кремния. М., 1972, с. 138— 140.
Сусликов В. Л. — Гиг. и сан., 1978, № 7, с_ 101.
Тиктинский О. Л. Почечная форма первичного гиперпаратиреоидизма. Л., 1972, с. 70—78.
Поступила 3/1 1979 г.
A PROPOSED MAXIMUM ALLOWABLE CONCENTRATION OF SILICIC ACID
IN DRINKING WATER
V. L. Suslikov, V. D. Semenov, and L. S. Liashko
Combined physiologic and hygienic studies carried out in practically healthy human beings, cows, rats, and dogs have established that a long-term ingestion of water containing silicon in a concentration exceeding 2.5 mg/liter leads to disorders pathognomonic of the renal form of primary hyperparathyroidism and endemic urolithiasis. A concentration of silicic acid not more than 2.5 mg/liter is recommended as the maximum allowable one for drinking water.
УДК 614.744:632.95
Акад. АМН СССР JI. И. Медведь, проф. Е. И. Спыну, канд. мед. наук Р. Е. Сова
РАСЧЕТНОЕ ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ ПЕСТИЦИДОВ В ПОЧВЕ
Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
В гигиене применения пестицидов обоснованы методы расчета их ПДК в атмосферном воздухе (Е. И. Спыну и Л. Н. Иванова), ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны (Ю. С. Каган и соавт.), ПДК в воде водоемов (А. А. Голубев и В. Г. Субботин; Л. Н. Иванова) и допустимых остаточных количеств (ДОК) в продуктах питания (Ю. С. Каган и соавт.).
В настоящее время экспериментально обоснованы и утверждены Министерством здравоохранения СССР ПДК в почве 10 пестицидов, а также рассчитаны ПДК ртути, что регламентирует допустимые уровни ртутьсодер-жащих пестицидов. Однако в стране более 140 наименований пестицидов. Одно экспериментальное гигиеническое нормирование их в почве, как и в других объектах окружающей среды, не отвечает темпам химизации отечественного сельского хозяйства.
В данной работе была поставлена задача разработать метод ускоренного обоснования допустимого содержания пестицидов в почве. Анализ материалов литературы (Е. И. Люблина и соавт.; Ю. С. Каган и соавт.; Е. И. Спыну и Л. Н. Иванова) показывает, что расчет гигиенических нормативов может быть осуществлен тремя путями: по физико-химическим константам, параметрам острой токсичности и гигиеническим нормативам для других сред. Нами использованы все три указанных подхода. Парный и множественный регрессионный и корреляционный анализ проведен на ЭВМ «Минск-22».
В качестве исходных данных применены экспериментально обоснованные ПДК пестицидов в почве. Первым этапом являлось изучение степени их взаимосвязи с такими физико-химическими константами, как молекулярная масса и температура плавления. Коэффициент множественной корреляции (R) составил 0,31, что свидетельствует о средней выраженности корреляционной связи. Не выявлено существенной взаимосвязи ПДК в почве с таким показателем острой токсичности пестицидов, как LD50 для крыс при введении per os.
Особенностью ПДК в почве является то, что основой для их обоснования служит степень миграции химических веществ из почвы в смежные сре-
