CC BY
20
f e E. W., Key J. L., Y a m a g u с h i S. et al. Weeds, 1962, v. 10, p. 29. — S w i e t о -chowski В., Biul. Inst, ochrony Rosl., 1963, №24, 1—20,—Szabo S., Determination ■of 2,4 — Dresidues in sogbeans Weeds, 1965, v 13, p. 76. — W e 1 d о n L. W., Tim-m о n s F. L., Weeds, 1961, v. 9, p. 195.
Поступила 30/VIII 1968 r.
УДК 613.32:546.791
К ВОПРОСУ О ГИГИЕНИЧЕСКОМ НОРМИРОВАНИИ ЕСТЕСТВЕННОГО УРАНА В ВОДЕ
Канд. мед. наук Ю. В. Новиков Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
В настоящее время стала очевидной ограниченность расчетного метода нормирования радиоактивности, в связи с чем все острее ощущается необходимость в сравнительной экспериментальной токсикологической оценке поступления всех реально существующих изотопов и их соединений. Такая оценка, по-видимому, внесет серьезные коррективы в действующие предельно допустимые концентрации (ПДК) изотопов, полученные в основном часто расчетным способом (А. И. Бурназян и соавт.).
При расчетах ПДК радиоактивных веществ учитываются биологические и физические константы, например коэффициент всасывания в желудоч-но-кишечном тракте или легких в кровь, коэффициент всасывания из крови в «критические» органы, биологический и эффективный период полувыведения, эффективная энергия, поглощенная в так называемом критическом органе, коэффициенты органотропности, указывающие долю изотопа, отложившуюся в «критическом» органе. Некоторые из упомянутых коэффициентов получены в эксперименте на животных и путем изучения обмена стабильных изотопов в организме человека. При расчетах ПДК радиоактивных веществ учитываются также показатели «стандартного» человека (вес и эффективный радиус органов, водный баланс, воздушный баланс и др.). Большое внимание уделяется определению «критического» органа, в котором накопление радиоактивного вещества приводит к наиболее сильному поражению всего организма.
До 1962 г. Международная комиссия радиационной защиты (МКРЗ) строила расчеты ПДК растворимых соединений урана, исходя из радиационного эффекта, без учета значительной токсичности его как химического элемента. ПДК урана в воде, по данным МКРЗ 1954, 1959 и 1962 гг., приведены в табл. 1.
Из табл. 1 можно видеть, что диапазон ПДК урана при различных «критических» органов находится в широких пределах — от 0,6 до 1000 мг/л. Низкие значения ПДК урана, по данным МКРЗ 1954 и 1959 гг., определены в том случае, когда предполагалось, что наибольшему облучению подвергается желудочно-кишечный тракт, в частности нисходящая часть толстой кишки. В то же время, рассматривая в качестве «критического» органа почки, МКРЗ предлагает в качестве допустимых заведомо токсические концентрации (300 и 60 мг/л). Это связано с тем, что при расчете принимали коэффициент всасывания из желудочно-кишечного тракта в кровь Ю-4, т. е. считали, что уран практически не всасывается в желудочно-кишечном тракте. Согласно указаниям МКРЗ, в качестве ПДК рекомендуется наименьшая величина из полученных при расчетах с учетом различных «критических» органов. В 1962 г. МКРЗ пересмотрела свои позиции, коэффициент всасывания из желудочно-кишечного тракта в кровь 45ыл принят на уровне Ю-2, т. е. увеличен в 100 раз, и в связи с этим в ка-
Таблица I
ПДК урана в воде (в мккюри/л в мг/л) для населения (по данным МКРЗ 1954,
1959 и 1962 гг.)
Рассматриваемый «критический» орган 1954 г. 1959 г. 1962 г.
У ран-238 растворимый
Почки .............. Кости............... Нисходящая часть толстой кишки Все тело.............. 0,1 300 0,002 6 0,02 0,17 0,013 0,33 60 500 40 1 000 0,0002 0,0017 0,013 0,013 0,6 45 40 40
Уран природный растворимый
Почки .............. Кости............... Нисходящая часть толстой кишки Все тело.............. 0,1 300 0,002 6 0,02 0,07 0,007 0,23 60 210 21 690 0,0002 0,0007 0,007 0,0023 0,6 2,1 21 6,9
честве «критического» органа рассматривался уже не желудочно-кишечный тракт, а почки. При этом ПДК урана в воде с 60 мг/л (данные МКРЗ 1959 г.) была уменьшена в 100 раз — до 0,6 мг/л.
В Советском Ссюзе в 1957 г., согласно санитарным правилам перевозки, хранения и учета радиоактивных веществ, а также ргбота с ними (№ 233-57), была установлена ПДК урана в водоемах на уровне 0,05 мг/л. Новые санитарные правила 1960 г. (№ 333-60) не изменили ПДК естественного урана в воде. В. П. Шамов в 1963 г., излагая общие принципы, установленные МКРЗ для численного значения ПДК урана в питьевой воде, рекомендовал ПДК урана в воде для населения на уровне 3 мг/л; в 1964 г. им была предложена величина, которая содержалась в рекомендациях МКРЗ 1962 г. (0,6 мг/л). В декабре 1963 г. Министерство здравоохранения СССР, учитывая рекомендации МКРЗ 1962 г., установило в качестве ПДК урана в водоемах величину, равную 0,6 мг/л, т.е. в 12 раз выше той, которая была принята в СССР в 1957 г. (0,05 мг/л).
В отношении растворимых соединений урана-238 и природного урана рекомендации МКРЗ-62 учитывали не допустимую дозу облучения, а допустимую нагрузку вещества на почки (1 мг для профессиональных рабочих и 0,03 мг для населения). Это связано с тем, что токсический эффект урана как химического элемента преобладает над его радиационным воздействием.
При обосновании допустимой нагрузки урана на почки учитывали следующие материалы. ЬиевзепЬор и соавт. на основании экстраполяции данных, полученных на инкурабельных больных с неизлечимой формой заболевания центральной нервной системы, оценили летальную дозу растворимого урана для человека на уровне 1 мг/кг при разовом внутривенном введении. Появление следов белка в моче отмечалось при разовом внутривенном введении растворимого урана в дозе 0,1 мг/кг (7 мг урана человеку весом 70 кг). Исходя из того что в первые сутки выделяется 50% урана, вводимого внутривенно, авторы приняли: суточная нагрузка его в количестве 3,5 мг на почки приводит к возникновению альбуминурии. С учетом коэффициента запаса 3 в качестве допустимой нагрузки урана на почки для профессиональных рабочих ими была предложена величина 1 мг, а для населения 0,03 мг (в 30 раз меньше). С гигиенической точки зрения такой подход к установлению допустимой нагрузки на почки, которая являлась основной величиной для расчета ПДК урана, не выдерживает критики.
Кроме того, важно подчеркнуть, что уран является не только почечным ядом. При остром и хроническом влиянии его происходят не только изме-
нения в почках, но и нарушения сердечно-сосудистой системы, картины периферической крови, кроветворной системы, функций щитовидной железы, подпочечников, печени, основного обмена, иммунобиологической системы. Следовательно, допустимая нагрузка определенного количества урана только на почки, положенная в основу расчета ПДК растворимого урана, нуждается в пересмотре.
Если в основу нормирования урана положены не его радиоактивные свойства, а токсическое влияние, то следует исходить из важнейших предпосылок гигиенического нормирования химически вредных веществ и прежде всего тяжелых металлов (свинца, ртути, мышьяка, ванадия, молибдена, сурьмы, селена и др.). При гигиеническом нормировании этих веществ во внешней среде большое зачение имеет выявление тех концентраций, которые не вызывают изменений в организме человека и животных. Для этого проводят хронический санит?рн>токсикологический эксперимент с изучением комплекса физиологических и биохимических тестов. При этом важно определить пороговые концентрации по каждому изучаемому тесту. Безвредным воздействием считают такое, которое вызывает изменения, не выходящие за пределы колебаний статистической нормы и не вызывающие напряжения с последующим возможным истощением компенсаторных, приспособительных, защитных и репаративных механизмов. Воздействие вредного вещества не должно вызывать в отдаленном периоде жизни человека не только осматических, но и психических, интеллектуальных и эмоциональных последствий, нарушать его взаимодействия с окружающей социальной средой.
При гигиеническом нормировании тяжелых металлов в водоемах ведущими являются санитарно-токсикологические исследования, представленные в табл. 2.
Таблица 2
ПДК тяжелых металлов в водоемах (в мг/л", по данным различных авторов)
Металл пдк Автор
Ртуть (в неорганических соеди-
нениях) .......... 0.005 Н. К. Юндзель
Селен ............ 0,0! В. К. Бондаричева
Сурьма трех- и пятивалентная 0,05 Е. В. Арзамасцев
Мышьяк........... 0,05 К. И. Акулов
Свинец ........... 0,1 А. Ф. Зайцева
Ванадий .......... 0.1 К. П. Селянкина
Молибден.......... 0,5 Т. А. Асмангулян
Кчк видно из табл. 2, ПДК тяжелых металлов ниже, чем принятые ПДА урана в воде (0,6 мг/л). При гигиеническом нормировании урана, который также относится к группе тяжелых металлов, важно располагать материалом о хроническом его влиянии на различные органы и системы организма. Эти данные представлены в табл. 3.
При анализе табл. 3 можно отметить, что минимально действующие концентрации урана в условиях хронического опыта были больше его ПДК в воде (0,6 мг!л). Многочисленные собственные исследования и данные других авторов показывают, что концентрация урана 0,6 мг!л не вызывает изменений различных систем организма. Все это позволяет нам сделать вывод, что существующая ПДК урана в питьевой воде имеет в настоящее время гигиеническое обоснование.
Рекомендованная МКРЗ для населения допустимая нагрузка на почки 0,03 мг урана нуждается в пересмотре. Из табл. 3 видно, что уже при
Таблица 3
Минимально действующие концентрации растворимого урана в условиях хронического эктерального поступления (по данным различных авторов)
Концентрация урана в воде Вид животного Эффект воздействия урана Авторы
120 мг/кг (6000 ПДК) Белые крысы Подавление способности к размножению, которое выражалось в уменьшении количества пометов и числа новорожденных в каждом помете Maynard и Hodge (1949)
24 мг/кг (1200 ПДК) Белые крысы Депрессия роста То же
20 мг/кг (1000 ПДК) Собаки Преходящее увеличение небелкового азота крови. Поражение почек по типу хронического нефрита То же (1949, 1953)
16 мг/кг (800 ПДК) Белые крысы Повышение количества остаточного азота в крови, полиурия, увеличение креатинина и креатина в суточной моче, альбуминурия. При микроскопии осадков мочи — гематурия, лейкоурия, цилиндрурия, наличие деформированного плоского эпителия и других патологических форм В. Н. Гуськова и соавт. В. Н. Гуськова
60 мг/л (100 ПДК) Белые крысы Снижение содержания нуклеиновых кислот в тканях почки и печени. К моменту исследования накопление урана в почках в среднем составляло 0,004 мг. Доза облучения от этого количества урана была на уровне 7 мбэр в неделю Ю. В. Новиков и Т. В. Юдина
2 мг/кг (100 ПДК) Кролики Увеличение содержания свободных аминокислот и хлоридов в моче. Уменьшение содержания нуклеиновых кислот в тканях почки, печени и селезенки. Ю. В. Новиков и , М. В. Малышева
1 мг/кг (50 ПДК) Уменьшение активности кислой фосфатазы в селезенке. Уменьшение содержания нуклеиновых кислот в тканях почки и печени Ю. В. Новиков и Т. В. Юдина
60 мг/л (100 ПДК) Белые крысы Задержка полового созревания, нарушение ритма полового цикла И. И. Резанов
6 мг/л (10 ПДК) 60 мг/л (100 ПДК) Белые крысы Увеличение активности щелочной фосфатазы крови Ю. В. Новиков и Т. В. Юдина
50 мг/л (83 ПДК) Белые мыши Угнетение репродуктивной способности и уменьшение продолжительности жизни А. В. Бердникова
50 мг/л и 5 мг/л (83 ПДК и 8 ПДК) Кролики Снижение показателей естественного иммунитета (фагоцитарное число сыворотки и индекс бактерицидности крови), подавление активного иммунитета, угнетение способности образования специфических антител, снижение резистентности организма к брюшнотифозной инфекции Э. Л. Свечникова и А. В. Бердникова
Продолжение табл. 3
Концентрация урана в воде
Вид животного
Эффект воздействия урана
Авторы
мг/кг (50 ПДК)
Собаки
Собаки
Собаки
Преходящая азотемия. В моче периодически выявляли белок и в меньшей степени — сахар. Преходящие изменения функции печени в виде сдвига коагуляционной ленты вправо и наличия в моче уробилина и желчных пигментов. Изменение реактивности коры надпочечников при применении физиологической нагрузки (введение АКТГ). Нарушение функции щитовидной железы выражалось в повышении накопления радиоактивного йода, повышался основной обмен
Раздражение тромбопоэза и эритропоэза, сопровождавшееся увеличением числа пластинок и эритроцитов периферической крови
Увеличение распада эритробластов в костном мозгу и пикнотизация ядер эритроблас-тов, а также появление в крови значительного количества лейкоцитов с выраженными структурными изменениями. Изменение показателей электрокардиограммы (ритм сердца увеличивался на 75—160%, изменения вольтажа ряда зубцов, смещение интервала 5—Т относительно изоэлектрической линии) и реактивности к адреналину (замедление, учащение и длительность сердечного цикла, а также аритмия были более выражены у животных, подвергавшихся хроническому отравлению ураном)
Исследование электрокардиограммы через 6 месяцев после прекращения хронической затравки ураном показали, что частота сердечных сокращений оставалась повышенной, интервал Р—(} во всех случаях был больше, чем до поражения, на 0,01—0,02 сек.
Интервал был смещен на 1—1,5 мм выше изоэлектрического уровня. Реакция на введение адреналина оказалась несколько повышенной, но степень токсического действия его была незначительной и проявлялась неполной атриовентрикулярной блокадой, единичными экстрасистолами, аритмией. Прекращение поступления урана в организм способствовало некоторому восстановлению деятельности сердца, которое, однако, было неполным
Н. Е. Трусова
М. Ф. Александрова и Н. Е. Трусова
В. И. Корчемкин и Н. Е. Трусова
накоплении урана в почках на уровне 0,004 мг отмечены изменения нуклеиновых кислот в тканях этого органа. При этом доза облучения тканей почек от указанного количества урана составляла 7 мбэр в неделю, что меньше предельно допустимых уровней внутреннего облучения, согласно санитарным правилам № 333-60 (для почек — 10 мбэр в неделю). Кроме того, из табл. 3 видно, что концентрация урана на уровне 50 и 10 ПДК влияет на такие интегральные показатели состояния организма, как половое созревание и половой цикл, изменения естественного иммунитета, сердеч-но-сосудистой системы, функции щитовидной железы, активности фосфатазы крови и органов и др. Другими словами, хроническое воздействие урана на организм приводит к функциональным сдвигам в различных органах и системах. Поэтому критерий допустимой нагрузки урана на почки теряет свое значение.
Выводы
1. Гигиенические исследования по обоснованию ПДК урана в питьевой воде показали приемлемость существующей величины ее (0,6 мг/л).
2. Хроническое влияние урана на организм приводит к функциональным сдвигам в различных органах и системах (половое созревание и половой цикл, изменения показателей естественного иммунитета, сердечно-сосудистая система, щитовидная железа, фосфатазы крови и органов и др.); в связи с этим критерий допустимой нагрузки урана на почки теряет свое значение.
ЛИТЕРАТУРА
Акулов К. И. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1960, в. 4, с. 264. — Александрова М. Ф., Т р у с о -в а Н. Е. В кн.: Сборник рефератов по радиационной медицине. М., 1963, т. 6, с. 99. — Они же. Там же, 1962, т. 5, с. 95.—А р з а м а с ц е в Е. В. Гиг. и сан., 1964, № 12, с. 16. — А с м а н г у л я н Т. А. Там же, 1965, № 4, с. 6. — Б е р д н и к о в а А. В. В кн.: Вопросы гигиены и эпидемиологии Донбасса. Донецк, 1965, с. 14. — Бондари-ч е в а В. К. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М-, 196Э, в. 4, с. 34. — Б у р н а з я н А. И., Р а м з а е в П. В., Моисе-€ в А. А. Гиг. и сан., 1969, № 10, с. 8. — Гуськова В. Н. Труды по радиационной гигиене. Л., 1967, в. 3, с. 83. — Гуськова В. Н., Брагина А. Н., Куприянова В. М. и др. Вестн. АМН СССР, 1966, № 8, с. 51. — Зайцева А. Ф. Гиг. и сан., 1953, № 3, с. 7. — К о р ч е м к и н В. И., Трусова Н.Е. В кн.: Сборник рефератов по радиационной медицине. М., 1962, т. 5, с. 94. — Новиков Ю. В., Юдина Т. В. Гигиена и санитария, 1970, № 1, с. 54. — Радиационная защита. Рекомендации междуна-народной комиссии по радиологической защите. М., 1961.— Радиационная защита. Рекомендации международной комиссии по радиологической защите. М., 1967. — Резанов И. И. Гиг. и сан., 1969, № 12, с. 68. — Санитарные правила перевозки, хранения, учета и работы с радиоактивными изотопами. В кн.: Меры защиты работающих с радиоактивными веществами. М., 1958, с. 5. — Свечникова Э. Л., Бердникова А. В. В кн.: Сборник научных трудов Куйбышевск. научно-исслед. ин-та эпидемиологии, микробиологии и гигиены. Куйбышев, 1966, в. 4, с. 66.— Сел янки на К. П. Гиг. и сан., 1961, № 10, с. 6. — Трусова Н. Е. В кн.: Сборник рефератов по радиационной медицине. М., 1962, т. 5, с. 92. — Шамов В. П. В кн.: Материалы 3-й научно-практической конференции по радиационной гигиене. Л., 1963, с. 35. — Шамов В. Н. Гиг. и сан., 1964, № 11, с. 104. — Юндзель Н. К. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными, сточными водами. М., 1959, в. 3, с. 107.— Luessenhop А. Е., G a m i 1 -ton J. С., S w е е t W. H. et al. Am. J. Roentgenol., 1958, v. 79, p. 83.
Поступила I2/X 1969 г.
