CC BY
9
THE LEVEL OF STRONTIUM-90 AND CESIUM-137 IN FOOD STUFFS AND WATER AS A RESULT OF GLOBAL FALLOUT DURING THE PERIOD FROM 1963 TO 1966
V. A. Knizhnikov, E. V. Petukhova, Yu. S. Stepanov, R. M. Barkhudarov
Among the Fission products falling out together with other global radioactive sediments strontium-90 and c<fcium-137 are of the greatest sanitary significance. The main routes of their access to the human body are food stuffs. The highest contamination of food products on the territory of our country was noted in 1963 and 1964. The decrease of the extent of contamination of food products occured much slower than that of air and the process was of a quite different nature in various regions. The contents of strontium-90 and cesium-137 in the main types of food products in 1966 were at an average of 1.5 to 2.5 times lower than their contents in 1963 and 1964.
The role of certain types of food products as "suppliers" of isotopes in the Soviet Union is quite different from that of these products in the USA and some countries of Western Europe. In the USSR the main quantity of strontium-90 and cesium-137 is supplied to the population with bread. The extent of supply of both isotopes to the rural population in certain Union Republics differ from 1,5 to 2 times; all the urban population receives about the same amount of these isotopes.
The amount of strontium-90 supplied with water does not exceed 5% of that supplied with food stuffs.
The sanitary significance of strontium-90 (expressed as per cent of the maximum permissible level) in the country as a whole was somewhat higher than that of cesium-137. In certain regions only the sanitary role of cesium-137 was more important.
During these years the average access of both isotopes to the population in all the country did not exceed the maximum permissible levels. During 1966 there was a further fall in the amount of strontium-90 and cesium-137 attaining the population.
УДК 614.72:546.2I4|:i21.43.§6
К ВОПРОСУ О ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ АТМОСФЕРНОГО ОЗОНА
М. Э. Эглите
Кафедра коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования врачей,
Москва
Концентрация озона в атмосферном воздухе Москвы осенью и зимой 1965 и 1966 гг. и весной 1967 г. составляла 0,065 мг/м3, а в атмосферном воздухе Риги в весенние и летние месяцы 1966 г. колебалась в пределах 0,01—0,093 мг/м3. Порог обонятельного ощущения озона у наиболее чувствительных лиц достигал 0,015 мг/м3, подпороговая концентрация равнялась 0,01 мг/м3. Порог рефлекторного действия озона на электрическую активность коры головного мозга оказался равным 0,1 мг/м3, подпороговая концентрация составляла 0,005 мг/м3.
Хроническая круглосуточная 93-дневная затравка озоном в концентрации 0,11 мг/м3 вызывала у подопытных крыс отставание в весе, угнетение активности холинэстеразы крови, уменьшение потребления кислорода, увеличение содержания 17-кетостероидов в моче и уменьшение содержания аскорбиновой кислоты в надпочечниках. Концентрации озона 0,02 и 0,005 мг/м3 являются недействующими.
Наличие озона в атмосферном воздухе рассматривается обычно как показатель его чистоты. Вместе с тем обнаружен ряд фотохимических реакций в атмосфере в связи с выбросами автотранспорта, в которых озон является промежуточным продуктом. В связи с этим в условиях больших промышленных городов повышенное содержание озона в воздухе может служить одним из показателей его загрязнения. Например, в атмосферном воздухе некоторых крупных американских городов установлены высокие концентрации озона, иногда достигающие 0,6— 1 мг/м3 (Haagen-Smit и Fox; Stokinger, 1957).
2 Гигиена и санитария № 1
17
Мы изучали содержание этого газа в воздухе больших промышленных городов Советского Союза и попытались дать его гигиеническую оценку. На первом этапе работы определяли концентрации озона в атмосферном воздухе Москвы осенью и зимой 1965 и 1966 гг. и весной 1967 г., а также в атмосферном воздухе Риги весной и летом 1966 г. (см. таблицу).
•
Содержание озона в атмосферном воздухе Москвы и Риги
о Концентрация озона (в мг/м3)
Место исследования Время исследования са н и <у У о ° погода к I га и Л а: ч к га = 5 = ч к к X *t о
* с' Е Е s s и
Осень 1965—1966 гг. 14 22 Солнечные дни Пасмурные » 0,025 0,025 0 0 0,016 0,009
Москва (в центре города) Зима 1966—1967 гг. 8 14 Солнечные дни Пасмурные » 0,022 0,017 0,004 0,006 0,016 0,011
Весна 1966—1967 гг. 8 18 Солнечные дни Пасмурные » 0,065 0,030 0,006 0 0,024 0,016
Рига (на окраине города) Весна и лето 1966 г. 10 4 Солнечные дни Пасмурные » 0,093 0,020 0,031 0,011 0,061 0,016
Из таблицы видно, что максимальное содержание озона наблюдалось в солнечные дни, при этом в большинстве случаев послеполуденная концентрация его значительно превышала утреннюю. В значительно больших количествах обнаружен озон в озелененном районе Риги, что может рассматриваться как показатель чистоты воздуха. В условиях Москвы гигиеническая оценка озона должна быть иной, так как наряду с ним в атмосфере всегда присутствуют углеводороды и окислы азота. Совместное присутствие этих веществ в воздухе промышленного города с интенсивным автотранспортом должно отрицательно оцениваться с гигиенической точки зрения в связи с возможностью образования фотохимического смога.
Для определения озона в атмосферном воздухе мы разработали спектрофотометрический метод с реагентом дигидроакридином (М. Д. Манита, М. В. Румянцева, М. Э. Эглите).
Токсическое действие озона на организм людей и животных доказано многими отечественными и зарубежными авторами (Н. В. Лазарев; С. М. Городинский; О. Ф. Кудрявцева; Stokinger, и др.). Озон оказывает влияние на дыхательные органы и центральную нервную систему, реже на сердечно-сосудистую систему, основной обмен веществ и функцию печени. По данным американского исследователя Patty, озон в концентрации 0,05 мг/м3 может действовать раздражающе на легкие. О. Ф. Кудрявцева сообщает, что озон в концентрации 0,5—0,8 мг/м3 оказывал токсическое действие на организм людей, длительно (7—11 лет) работавших на производстве перекиси водорода.
Stokinger и соавторы проводили опыты, во время которых животных (мыши, хомяки, крысы, морские свинки и собаки) в течение 6 часов вдыхали озон в концентрации 0,2 мг/м3. Опыты ставились 268 раз в продолжение 433 дней. У большинства животных отмечались хронические бронхиты, бронхиолиты и эмфизема; лишь у собак было только раздражение трахеи и крупных бронхов. Кроме изменений в легких, у животных наблюдалось уменьшение липоидов в коре надпочечников.
Для изучения биологического действия небольших концентраций озона на людей мы определяли порог его обонятельного ощущения и
влияние этого газа на электрическую активность коры головного мозга. С целью получения чистого, не содержащего окислов азота озона в желаемом количестве была создана специальная установка; принцип ее действия основан на ультрафиолетовом облучении поступающего из баллона и предварительно высушенного «медицинского» кислорода.
Порог обонятельного ощущения озона был определен нами по общепринятой методике у 20 наблюдаемых. Этот порог исследовали раз в день в утренние часы. Всего проведено 500 наблюдений. Минимальная ощутимая концентрация озона для разных лиц была в пределах 0,015—0,04 мг/м3. Таким образом, порог запаха озона оказался равным 0,015 мг/м3. Максимальной неощутимой (подпороговой) оказалась концентрация 0,01 мг/м3.
Для изучения влияния озона на электрическую активность коры го-
метод электрокортикаль-
S ^
г
30
80
70
\ А л
V
Озон
/ ? J 4 S 6 7 8 9 ГОН 121314IS Время эксперимента (Sминутах)
Рис. 1. Действие озона на электрическую активность головного мозга.
/ — чистый воздух; 2 — концентрация озона 0,015 мг/м3-, 3 — концентрация озона 0,02 мг/м'.
ловного мозга было использовано 2 метода ного условного рефлекса и метод усиления собственных биопотен- | циалов коры головного мозга (К. А. Буштуева и соавторы). При '00 выработке условного электрокор-тикального рефлекса безусловным ^ ^ раздражителем являлся сплош- ^ ной свет, вызывающий десинхро-низацию а-ритма у наблюдаемых, условным раздражителем — вдыхание озона в концентрациях 0,005 и 0,01 мг/м3. Для выработки электрокортикального условного рефлекса условный раздражитель неоднократно (до 20 раз) сочетали с безусловным. В случае, если за столько сочетаний условный рефлекс не вырабатывался, концентрацию считали недействующей. Условный электрокортикальный рефлекс был выработан у 2 наблюдаемых при концентрации озона 0,01 мг/м3. Концентрация же 0,005 мг/м3 оказалась недействующей.
Усиление потенциалов собственного ритма при вдыхании малых концентраций озона мы изучали у 3 наблюдаемых. Для усиления потенциалов применяли мелькающий световой раздражитель, интенсивность которого меняли каждые 5 сек. на протяжении 18 сек. записи кривой усиленного ритма. Кривые усиленного ритма записывали ежеминутно. Каждый опыт продолжался 18 мин. и был разделен на 4 периода: фоновый (6 мин.); действие газа (3 мин.), когда подключали заданную концентрацию озона; близкое последействие (3 мин.) и отдаленное (3 мин.). Первые 3 минуты опыта считали тренировочными и в расчет не принимали.
Суммарную величину амплитуды усиленного ритма подсчитывали с помощью специальной электронной приставки — интегратора конструкции инженера Б. Н. Балашова. Суммарную амплитуду выражали в процентах к 3 исходным измерениям, принятым за фон. Статистическую обработку результатов проводили в сравнении с данными, полученными при вдыхании чистого воздуха, по указанным периодам наблюдения. Концентрация озона 0,01 мг/м3 вызвала понижение амплитуды усиленного ритма у одной из исследуемых; для второй наблюдаемой действующей оказалась концентрация 0,015 мг/ м3, а для третьей — 0,02 мг/м3; у последней порог запаха озона был равен 0,025 мг/м3, остальные 4 обследованных с помощью электроэнцефалографии были самыми чувствительными по порогу запаха (рис. 1).
Следующим этапом нашей работы было выяснение резорбтивного
2*
19
действия озона на организм белых крыс-самцов в условиях 93-суточной непрерывной хронической затравки. Отобранные для опыта животные весом 80—100 г были разделены на 4 группы (по 15 в каждой); 1-ю группу крыс подвергали затравке озоном в концентрации 0,11± ® 0,018 мг/м3, 2-ю группу — в концентрации 0,021 ±0,003 мг/м3, 3-ю группу — в концентрации 0,0054 + 0,0006 мг/м3, 4-я группа была контрольной. Для суждения о действии различных концентраций озона на организм животных были изучены их поведение и динамика веса, активность холинэстеразы цельной крови, содержание сульфгидрильных групп белков цельной крови, выведение 17-кетостероидов с мочой, потребление кислорода, моторная хронаксия мышц-антагонистов. В конце
эксперимента определяли содержание аскорбиновой кислоты в органах. На 3-м месяце затравки применили функциональную нагрузку—голодание в течение 9 дней (живот- V ные получали '/а суточного рациона). Питьевой режим оставался обычным. Результаты исследований были обработаны статистически.
В ходе затравки не выявлено каких-либо изменений в поведении крыс. Животные были здоровы, активны и умеренно прибавляли в весе, лишь у крыс 1-й группы наблюдалось статистически достоверное отставание в весе с 3-й недели за- . травки. ^
Активность холинэстеразы мы определяли по методике Дж. Флей-шер и Е. Поупе в модификации Н. Н. Пушкиной и Н. В. Климкиной. Исследованию подвергали 5 крыс в каждой группе раз в 15 дней. Озон в концентрации 0,1 мг/м3 в середине 3-го месяца затравки вызывал угнетение активности холинэстеразы; восстановилась она через 12 дней после окончания опыта. Результаты исследований показаны на рис. 2.
При изучении соотношения хронаксий мышц-антагонистов не установлено каких-либо изменений субординационного влияния центральной нервной системы.
Сульфгидрильные группы мы определяли спектрофотометриче-ским методом с использованием парахлормеркурибензоата и при градуировке по глютатиону (X. М. Рубина и Л. А. Романчук). Исследования проводили у 5 крыс каждой группы с интервалом 15 дней. У всех подопытных животных в процессе эксперимента не наблюдалось существенных изменений в содержании сульфгидрильных групп.
Чтобы иметь представление об окислительных процессах в организме животных во время хронического эксперимента, мы измеряли по- ф требление кислорода крысами по методике С. В. Миропольского (1951). Исследования проводили у 5 крыс каждой группы с интервалом 10 дней. Потребление кислорода рассчитывали на 1 кг веса животных в минуту. У животных 1-й группы (концентрация озона 0,011 мг/м3) с 6-й недели затравки отмечено статистически достоверное снижение потребления кислорода по сравнению с контрольной группой. Результаты исследований представлены на рис. 3.
О функциональном состоянии коры надпочечников в условиях круглосуточной хронической затравки мы судили по содержанию в моче 17-кетостероидов. Их уровень определяли в суточной порции мочи, со-
Рис. 2. Изменение активности холинэстеразы у крыс в процессе хронического эксперимента. ЛГ — период затравки; БВ — период голодания; ГД — восстановительный период; 1 — контроль; 2 —3-я группа; 3 — 2-я группа; 4—1-я группа.
бранной от 5 крыс каждой группы раз в 15 дней. Для определения 17-кетостероидов применяли колориметрический метод О. М. Уваровской. Градуировочный график строили по андростерону. На 6-й неделе затравки у животных 1-й группы наблюдалось статистически достоверное увеличение содержания 17-кетостероидов в моче, сохранявшееся до конца затравки. У животных 2-й и 3-й группы колебания уровня 17-кетостероидов в моче не отличались существенно от контрольной группы.
Как показатель защитно-приспособительной реакции организма на токсическое действие озона мы определяли содержание аскорбиновой кислоты в надпочечниках, печени, селезенке и головном мозгу у 3 животных каждой группы в конце затравки и через 15 дней после ее окончания. Для этого был использован титрометри-ческий метод с 2,6-дихлорфе-нолиндофенолом. В конце затравки обнаружено статистически достоверное уменьшение уровня аскорбиновой кислоты в надпочечниках у крыс 1-й группы. Изменений содержания аскорбиновой кислоты в других органах по сравнению с контрольной группой не оказалось. Количество аскорбиновой кислоты в органах животных 2-й и 3-й группы не отличалось от контрольной группы. Через 15 дней после прекращения затравки содержание этого витамина во всех исследованных внутренних органах животных 1—3-й группы было аналогично тому, которое отмечалось в контрольной группе.
Выводы
1. Озон может присутствовать в атмосферном воздухе как незагрязненных районов, так и промышленных городов с интенсивным движением автотранспорта. В последнем случае его следует рассматривать как показатель загрязнения воздуха в связи с потенциальной опасностью образования фотохимического смога.
2. При кратковременном вдыхании озона малые концентрации его (0,01—0,015 мг/м3) оказывают рефлекторное действие. Подпороговые концентрации этого газа равны 0,015 мг/м3 (по обонятельному ощущению) и 0,005 мг/м3 (по действию на электрическую активность коры головного мозга).
Минимально действующая концентрация озона при круглосуточной 93-дневной затравке равна 0,11 мг/м3. Концентрации 0,02 и 0,005 мг/м3 являются недействующими.
3. В условиях современного промышленного города с интенсивным автотранспортом предельно допустимые концентрации озона могут быть установлены после изучения вопроса о том, какие уровни его опасны для образования фотохимического смога.
ЛИТЕРАТУРА
Буштуева К. А., Полежаев Е. Ф., Семененко А. Д. Гиг. и сан., 1960, № 1, с. 57. — Г о р о д и н с к и й С. М. Там же, 1955. № 2, с. 28. — К у Д р я в ц е -в а О. Ф. Гиг. труда, 1963, № 6, с. 52. — Лазарев Н. В. В кн.: Вредные вещества
Рис. 3. Изменение потребления кислорода кры* сами в процессе хронического эксперимента. / — контроль; 2—1-я группа; 3 — 2-я группа; 4 — 3-я группа. Остальные обозначения те же, что на рис. 2.
в промышленности. М., 1963, ч. 2, с. 20. — М а н и т а М. Д., Румянцева М. В., Эглите М. Э. Гиг. и сан., 1967, № 5, с. 56. — Пушкина Н. Н. Биохимические методы исследования. М., 1963, с. 186, 202, 269. — Рубина X. М., Романчук Л. Д. Вопр. мед. химии, 1961, в. 6, с. 652. — У в а р о в с к а я О. М. Пробл. эндокринол.. 1956, № 3, с. 110. — Н a a gen - S ш i t A., Fox М., Industr. Eng. Chem., 1953, v. 45, p. 2086.— Patty F„ J. industr. Hyg., 1949, v. 31, p. 122. — S t о k i n g e r H„ Wagner W„ Dobrogorsky O., Arch, industr. filth, 1957, v. 16, p. 514. — Stokin-ger H., Ibid., 1957, v. 15, p. 181.
Поступила 19/111 1967 r.
THE PROBLEM OF HYGIENIC ASSESSMENT OF ATMOSPHERIC OZONE
M. E. Eglite
The concentration of atmospheric ozone in Moscow in autumn and winter of 1965 and 1966 and in spring of 1967 amounted to 0.065 mg/m3 and in Riga in spring and summer months of 1966 it oscilated in the limits of 0.01 to 0.093 mg/m3. The threshold value of smell of ozone for the most sensitive persons attained 0.015 mg/m3, the subthreshold concentration equaled 0.01 mg/m3. The threshold value of the reflex action of ozone on the electric activity of the cerebral cortex amounted to 0.01 mg/m3, the subthreshold value equaled 0.005 mg/m3.
A 24-hour chronic poisoning with ozone at a concentration of 0.11 mg/m3 for a period of 93 days produced in experimental rats a fall of weight, an inhibition of the blood cholinesterase activity, a decrease of oxygen consumption rate, a rise of 17-keto-steroids content in the urine, a fall in ascorbic acid content of the suprarenal glands. Ozone at concentrations of 0.02 and 0.005 mg/m3 proved to be ineffective.
УДК 614.72:678.675
О БИОЛОГИЧЕСКОМ ДЕЙСТВИИ И САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ КАПРОЛАКТАМА КАК ЗАГРЯЗНИТЕЛЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
И. М. Кричевская
Кафедра общей гигиены Кемеровского медицинского института и кафедра коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования врачей, Москва
В статье излагаются результаты экспериментальных исследований, характеризующие степень вредности капролактама как атмосферного загрязнения и позволяющие обосновать величину его ПДК и санитарно-защитной зоны.
Капролактам широко используется как сырье для получения синтетического волокна капрона и полиамидных смол. Принятые в промышленности методы синтеза этого вещества связаны с поступлением в воздух производственных помещений и в атмосферу наряду с промежуточными продуктами и самого капролактама. Установлено, что капролактам— яд судорожного действия, обладающий при ингаляционном поступлении в организм относительно высокой токсичностью и узкой зоной токсического действия (НоЬепэее; Сегева и СгагюН; ОоЫЫаМ и соавторы; В. А. Савелова; Г. В. Ломонова). При ингаляционном поступлении в больших концентрациях он оказывает общерезорбтивное действие, вызывая дистрофические изменения печени, почек и мозга, а также дерматиты у животных (Г. В. Ломонова и А. А. Преображенская).
Сведений о действии на организм человека и животных малых концентраций капролактама при длительном ингаляционном поступлении и о загрязнении им атмосферного воздуха вокруг соответствующих предприятий мы не встретили. Задачей нашей работы явилось изучение биологического действия капролактама на живой организм и обоснование на этой базе предельно допустимой концентрации (ПДК) его в атмосферном воздухе.
