CC BY
7
THE EVALUATION OF SANITARY CONTROL OF THE MOSCOW CANAL
L. E. Korsh
The aim of this investigation is the assessment of the complex of measures of sanitary control of the Moscow Canal as a source of public water supply.
For several years (1945—1952) regular seasonal investigations have been carried out at the three reservoirs, which have different regimes of sanitation and exploitation: 1) Akoolovskiy reservoir is in a zone of strict sanitary regime and serves as a sedimentation reservoir for the water supply of Moscow. 2) Kliazminskiy reservoir is in the second sanitary protection zone. The reservoir is used for: transportation, and by the local population — for household needs and recreation. Discharge of sewage into the reservoir is forbidden. 3) Khimkinskiy reservoir does not have any special protection rone and is widely used for transport, recreation and sports. The reservoir receives a small amount of sewage from several establishments.
On studying the results of analyses of water from the reservoirs together with the general sanitary conditions, one may conclude that owing to a system of sanitary protective measures, including the strict prohibition of discharge of sewage, the investigated reservoirs in the system of the Moscow Canal, according to results of the bacteriological analyses, on the whole, are in a satisfactory sanitary condition. The quality of water from the Akoolovskiy reservoirs satisfies the sanitary requirements of the standard for sources of drinking water. The quality of water from Khimkinskiy reservoir does not satisfy these sanitary requirements.
t* it -it
МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ДОПУСТИМОГО СОДЕРЖАНИЯ КАДМИЯ И ВАНАДИЯ В ВОЗДУХЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ПОМЕЩЕНИИ
Кандидат медицинских наук Е. А. Мельникова
Из кафедры гигиены труда I Московского ордена Ленина медицинского института
В современной металлургической промышленности широко используют редкие металлы, в том числе ванадий и кадмий. Этому содействует возможность придания сплавам при незначительном содержании в нем этих элементов ряда ценных для промышленности свойств.
В процессе плавления металла происходят сложные механические превращения как в жидкой части сплава, так и в газовой среде, соприкасающейся со сплавом. В расплавленном металле может происходить выгорание лигирующих элементов с образованием разнообразных окисных соединений. Часть из них переходит в раствор, другая часть уходит в шлак, третья может выделяться в воздух. При получении кадмия методом прямой дистилляции, по данным А. Н. Крестовникова, выход кадмия составляет всего 30—40%. 50—70% кадмия теряется, причем около 48—49% улетучивается, остальная часть уходит в шлак.
В результате химических превращений зачастую могут образовываться соединения, более летучие, чем сам металл. Так, ванадий принадлежит к числу малолетучих элементов, однако при плавлении некоторое количество его переходит в шлак, где образует ванадат кальция и окисные соединения. Ванадат кальция практически не летуч, окисные же соединения, особенно пятиокись ванадия, обладают большой летучестью, что обусловливает поступление в воздух рабочих помещений ванадия в виде пятиокиси.
Поступающие в воздух рабочих помещений пары металлов образуют высокодисперсный аэрозоль конденсации. Образование аэрозоля обычно происходит в отдельных точках помещения, но наличие воздушных потоков способствует распространению их по всему помещению.
Токсичность этих элементов и их соединений установлена как экспериментальными исследованиями (Е. П. Вишневская, Y. Prodan, Y. S. Patterson, И. В. Рощин, L. Schwarz, Lyonnet, L arran, D. E. Jackson и др.). так и клиническими наблюдениями (А. С. Гайворонский и соавторы, Р. С. Воробьева, L. Friberg, Fühner, Symanski, М. Rejskova).
В воздухе производственных помещений могут содержаться различные концентрации аэрозолей, причем явления интоксикации у рабочих возможно было наблюдать при относительно малом содержании металлов в воздухе, например, при содержании кадмия 0,0004—0,015 мг/л {L. Friberg).
Кафедра гигиены труда I Московского ордена Ленина медицинского института в течение последних лет проводит работу по изучению условий использования редких металлов с целью разработки гигиенических нормативов при работе с ними. На основании гигиенических исследований на соответствующих предприятиях, а также некоторых токсикологических данных, полученных в эксперименте, кафедрой рекомендована для высокодисперсных аэрозолей ванадия и кадмия в воздухе рабочих помещений предельно допустимая концентрация 0,0001 мг/л .{И. В. Рощин, Е. П. Вишневская)
Настоящая работа является дальнейшим развитием ранее выполненных на кафедре исследований и должна послужить дополнительным обоснованием предлагаемых нормативов, поскольку ранее проведенные исследования базировались на морфологических методах исследования и не включали в себя изучения функционального состояния организма, особенно нервной системы и ее высших отделов. В качестве методов, позволяющих судить о состоянии нервной системы при интоксикации, были использованы хронаксиметрия и исследование условнорефлекторной деятельности животных. Опыты проведены на белых крысах. Хронаксиметрия проводилась при помощи конденсаторного хронаксиметра типа ИР-2. Исследовали моторную хронаксию правой задней конечности. Ус-ловнорефлекторную деятельность животных исследовали по двигатель-но-пищевой методике JI. И. Котляревского.
Затравку животных проводили в камере. Аэрозоль конденсации получали сжиганием окиси кадмия или пятиокиси ванадия в пламени вольтовой дуги.
Предварительно для определения возможного влияния на нервную систему условий затравки были проведены контрольные опыты. Животных помещали в затравочную камеру на определенный срок, в течение которого периодически зажигали вольтову дугу между простыми угольными электродами. По окончании имитации затравки исследовали условные рефлексы и хронаксию. В контрольных опытах хронаксия и условные рефлексы существенно не изменялись.
Так как в литературе нет указаний о характере изменений со стороны нервной системы при интоксикациях ванадием и кадмием, то в первых опытах нами было исследовано действие концентраций, лежащих, как правило, на пороге токсического эффекта, установленного ранее с помощью патогистологических исследований органов экспериментальных животных. В последующих однократных и в хронических опытах изучали влияние на нервную систему малых концентраций ванадия и кадмия, лежащих ниже тех, которые исследовали вышеуказанные авторы.
В результате однократных затравок установлено, что при концентрации ванадия 0,016—0,018 и 0,007—0,0075 мг/л или кадмия 0,013— 0,018 мг/л, т. е. на уровне порога токсического действия, установленного морфологическими методами исследования, нарушения условнорефлекторной деятельности происходят уже в первые минуты после одно- или 2-часового воздействия. Сразу после затравки наблюдалось извращение
1 Фармакология и токсикология, 1954, № 14; Гигиена и санитария, 1952, № 11.
реакции на разные по физической силе раздражители (уравнительная и парадоксальная фаза). Латентные периоды условных рефлексов возросли, а на отдельные раздражители условные рефлексы полностью отсутствовали. Наблюдался срыв дифференцировок.
При исследовании действия приблизительно одинаковых концентраций ванадия и кадмия обращает на себя внимание большая токсичность аэрозоля кадмия. При однократном действии кадмия торможение услов-норефлекторной деятельности было настолько сильным, что на 2-й день после затравки отсутствовали не только искусственные условные реф лексы, но и натуральный условный рефлекс (на вид пищи), являющийся, как известно, более прочным и постоянным. Восстановление услов-норефлекторной деятельности происходило в течение длительного времени, разного для каждого из этих ядов: при интоксикации ванадием восстановление условнорефлектор-ной деятельности наступало спустя полмесяца-месяц после затравки, а при интоксикации кадмием даже спустя 3 месяца после затравки полного восстановления не наступило.
Изменение функционального состояния центральной нервной системы, вызванное однократным воздействием, привело к изменению субординирующего влияния на периферию, что проявилось удлинением хронаксии. Изменения хронаксии были различны. При отравлении кадмием удлинение хронаксии, более выраженное для группы разгибателей, наступало сразу после затравки, достигало максимума к концу первого часа после затравки и уже на следующий день снижалось несколько ниже исходного уровня (рис. 1).
При однократном воздействии ванадия более резко увеличивалась хронаксия сгибателей, причем увеличение ее обнаруживалось лишь на 2—3-й день после затравки и удержи валось 3—4 дня. Кратковременное удлинение хронаксии разгибателей сразу после затравки ванадием удалось наблюдать лишь в 2 случаях (рис. 2).
Разный характер изменений хронаксии при однократном воздействии ванадия и кадмия следует объяснить, по нашему мнению, разной степенью раздражающего действия аэрозолей ванадия и кадмия. Обладая большей раздражающей способностью, кадмий в исследованных концентрациях уже в течение первого часа оказывает сильное раздражающее действие на интерорецепторы легких, обусловливающее реперкуссион-ное повышение моторной хронаксии. Ванадий же лишь в отдельных случаях способен вызвать подобную реакцию в результате индивидуальной чувствительности животного или индивидуально обусловленного большего поступления вещества.
/77А 0.62
0.60
0.58
О,¿6
0.54
0.2
О, Г Я
0,16
V
0,06 60 О, О4 40 0.02 20 0,00/ О
Крыса Л/48
Через 70 мин пссле затравки
123450789 10 Дни
Рис. I. Острая затравка СсЮ в концентрации 0,063 мг/л (экспозиция 1 час).
1 — хронаксия разгибателей; 2 — реобаз» разгибателей; 3 — хронаксия сгибателей; 4 — реобаза сгибателей.
Изменения хронаксии, наступающие в последующие дни, являются, вероятно, результатом резорбтивного действия яда.
В хронических опытах затравку животных проводили ежедневно по одному часу в течение 3 месяцев. Наблюдение за животными вели в течение месяца после затравки. Концентрация пятиокиси ванадия при хронической затравке была равна 0,002—0,0025 мг/л, окиси кадмия — 0,0018—0,002 мг/л. В обоих случаях содержание аэрозолей было ниже ранее исследованных наименьших концентраций, в отношении которых была доказана возможность отравления при длительном поступлении вещества в организм.
Общее состояние и поведение животных не изменялось до конца наблюдений. Они оставались активными и сохраняли аппетит. Вес животных нарастал.
тР 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 О.ОЗ о.ог 0,0/ 0,001
I г 3 4 У е 7 8 9 ГО 11 12 13 14 Дни
Рис. 2. Острая затравка \/2Оз в концентрации 0,034 мг/л (экспозиция 1 час).
' — хронаксия разгибателей; 2 — реобаза разгибателей: 3 — хронаксия сгибателей: 4 — реобаза сгибателей.
Изменение условнорефлекторной деятельности появилось уже в первом месяце затравки. У всех животных можно было отметить удлинение латентных периодов и уменьшение величины условных рефлексов. По мере продолжения затравки происходило дальнейшее снижение величины условных рефлексов и удлинение латентных периодов. Это изменение величины рефлекса и латентного периода происходило на все раздражители, независимо от места их в стереотипе.
В результате интоксикации происходило увеличение числа извращенных реакций животных на разные по силе раздражители (рис. 3). В ряде случаев условнорефлекторные реакции на положительные раздражители полностью отсутствовали, причем прежде появилось выпадение реакций на более слабый раздражитель (красный свет), а по мере дальнейшего развития интоксикации стали выпадать отдельные рефлекторные реакции на звонок.
Во всех случаях прекращение затравок сопровождалось обратным развитием интоксикации. Степень обратных изменений при интоксикации ванадием и кадмием была разной. Несмотря на несколько меньшую концентрацию окиси кадмия по сравнению с пятиокисью ванадия при одинаковых условиях хронического опыта, токсическое действие кадмия оказалось более сильным и привело к более выраженным и менее поддающимся восстановлению изменениям условнорефлекторной деятельности. При хронической интоксикации ванадием восстановление условнорефлекторной деятельности можно было наблюдать уже в начале первого месяца
Крыса М27
Затравка
I
Через:/Оман.' ^часа
после затравки; при интоксикации кадмием наблюдалось значительно меньшее восстановление и притом лишь в конце первого месяца после затравки.
Установлено, что при интоксикации кадмием сильнее, чем при интоксикации ванадием, нарушался возбудительный процесс. На этом фоне наблюдалось улучшение дифференцирования раздражителей, хотя диф-ференцировочное торможение слабо концентрировалось, часто иррадииро-вало- и даже иногда переходило в сон. В то же время при хроническом отравлении ванадием более явственно проявилось нарушение внутреннего торможения, выразившееся ухудшением дифференцирования раздражителей.
Крыса/-0,002-0.0025*3/4) Крыса А/2/ {Сс/О -о,от - О,ОО2 и г/л)
I I
г?
I
® >
'51
41
К
§
а4
3 а т р а в к и
I §
»5
1!
!| Ча ^
шп
3 а т р а
1 § в к и
% ^ <51
Е2 /
Рис. 3. Процент фазовых состояний при хронических интоксикациях ванадием и кадмием.
1 — нормальные отношения; 2— уравнительная фаза; 3— парадоксальная фаза;
4 — ультрапарадоксальная фаза.
Приблизительно со 2-го месяца затравки можно было отметить удлинение моторной хронаксии. При этом как в случаях хронической интоксикации ванадием, так и в случаях хронической интоксикации кадмием больше возросла хронаксия сгибателей. Удлинение хронаксии носило волнообразный характер и было небольшим (рис. 4).
В результате интоксикации произошло также небольшое увеличение количества порогового электричества. Так, при затравке пяти-окисыо ванадия у крысы № 41 количество порогового электричества до затравки для разгибателей колебалось в пределах от 0,6 до 0,8 У/^Р, в конце же ее достигало 1,0—1,8 У/с-И. У крысы № 67 количество порогового электричества для сгибателей до затравки было равно 0,79 У/[*Р, в конце же ее— 1,26 V/ ^ Р.
Подводя итог изложенным выше материалам экспериментальных исследований, можно сказать, что при вдыхании высокодисперсных аэрозолей ванадия или кадмия происходит изменение функционального состояния центральной нервной системы, приводящее к ухудшению высшей нервной деятельности и снижению субординирующего влияния на периферию. Нарушение деятельности центральной нервной системы выявлено (как в остром, так и в хроническом опыте) при меньшем количественном воздействии токсического вещества, чем было в опытах при использовании морфологических методов исследования (Е. П. Вишневская, И. В. Рощин).
На основании полученных данных следует считать, что изменения-в нервной системе при хронической 3-месячной затравке ванадием в концентрации 0,002—0,0025 мг/л и кадмием в концентрации 0,0018—0,002 мг/л в большей своей части имеют функциональный характер, так как после окончания поступления вещества в организм они подвергаются обратному развитию. При хронической интоксикации кадмием обратное развитие идет медленно, что указывает на более глубокий характер нарушений, чем при интоксикации ванадием.
Раздражающее действие, присущее, как известно, и ванадию, и кадмию, более выражено при воздействии на организм кадмия. Последнее обусловливает значительные реперкуссионные изменения хронаксии при
тГ 0,05 0,04 0,03 0,02 0,0/
V 50 40
30 20 10 О
Крыса V41
Затравка
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Недели
0,05 50
0,04 40
0,03 30
О, О2 20
0.01 10
О
б
Крыса Л/ 70
Затравка
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ю 11 12 13 1415 16 17 18 19 20 ?,1 22 23 24 25
Невели Рис. 4.
а — хроническая затравка Уа05 в концентрации 0.002—0,0025 мг/л; б — хроническая затравка СсЮ в концентрации 0,0018—0,002 ыг/л. 1 — хронаксия разгибателей; 2 — реобаза разгибателей: .3 — хронаксня сгибателей: 4— реобаза сгибателей.
однократном воздействии вещества. Поступление малого количества вещества, как это имело место в хроническом опыте, не способно оказать резкое раздражающее действие и реперкуссионно изменить хронаксию. В этом случае изменения хронаксии вызваны резорбтивным действием ванадия или кадмия и, вероятно, связаны с развитием тормозного процесса в центральной нервной системе, охватывающего не только кору, но и подкорковые образования.
Изменения условнорефлекторной деятельности при хронических интоксикациях наблюдались нами уже в первый месяц затравки, тогда как увеличение хронаксии можно было наблюдать лишь со 2—3-го месяца затравки при постепенном углублении тормозного процесса, вызванного интоксикацией.
Выводы
1. При гигиенической оценке условий труда на предприятиях металлургической и других отраслей промышленности, использующих редкие металлы (в частности, ванадий и кадмий), следует учитывать возможность не только заметного периодического поступления этих металлов в воздух (в процессе плавки и др.), но и длительное содержание в воздухе
высокодисперсных аэрозолей в небольших концентрациях в течение всего рабочего дня.
2. Экспериментальные исследования показали, что при малом содержании высокодисперсных частиц ванадия или кадмия в воздухе может происходить хроническое неблагоприятное воздействие этих веществ на организм, проявляющееся в виде функциональных нарушений, в первую очередь со стороны нервной системы.
3. При определении порога токсического действия аэрозолей металлов (ванадий, кадмий) надлежит иметь в виду, что изменение высшей нервной деятельности, а также субординационной хронаксии наступает при меньшем содержании этих металлов в воздухе, чем то, которое способно вызвать морфологические изменения в тканях организма.
4. При общности многих проявлений острых и хронических интоксикаций ванадием или кадмием (в опытах на животных) и близости действующих концентраций выявляется различие в степени токсичности их,, выражающееся более резким нарушением функционального состояния нервной системы при действии аэрозоля кадмия.
5. Имеется основание признать, что рекомендованный ранее уровень допустимого содержания в воздухе высокодисперсных частиц ванадия, равный 0,0001 мг/л, действительно соответствует токсикологическим особенностям этого металла. В то же время такой же уровень предельно допустимой концентрации для кадмия может быть допущен как временный и требует уточнения в дальнейших производственных и экспериментальных наблюдениях.
ЛИТЕРАТУРА
Воробьева Р. С., Гиг. и сан., 1953. № 10. стр. 46—47. — Г а й в о р о н-ский А. С., Демидова 3. Г., Геллер Ф. Л.. Гиг. труда и техн. безопасн. 1936, № 1, стр. 92—94. — Израэльсон 3. H.t в кн.: Тр. XII съезда гигиенист., эпидемиол., микробиол. и инфёкцион., М., 1949, стр. 171—173. — Fr ¡berg L., Acta med. scand... supl. 240, Accomp., v. 138, 1 —124, Stockholm. 1950. — R e j s k о v a M., Acutum otrava vanadiumpentoxide, Pracovni Lekarsktvi, t. 3. N. 4, 1950, 224—226.
Поступила 22|iII 1955 n
EXPERIMENTAL DATA FOR DETERMINATION OF THE ALLOWABLE CONCENTRATION OF CADMIUM AND VANADIUM IN THE AIR OF INDUSTRIAL
PREMISES
E. A. Melnikova, candidate of medical sciences
In the sanitary assessment of the working conditions in industry where rare metals are used (especially vanadium and cadmium) it is necessary to determine in the air even a small concentration of the highly dispersed aerosols throughout the workday.
These substances may have a chronic effect on the organism and there may devc lop functional disturbances, primarily of the nervous system. In order to determine the threshold value of the toxic effect of the aerosols of vanadium and cadmium, it is necessary to take into consideration the functional disturbances of the central nervous system and the subordination chronaxy, which appear at a lower concentration of these metals in the air, than the levels liable to cause morphological changes in the tissues of the organism. When there occur simultaneously multiple symptoms of both acute and chronic intoxications with vanadium or cadmium (in experiments on animals) at close concentrations, there has been noted a difference in the degree of their toxicity and that the aerosols of cadmium cause a more pronounced functional disturbance of the nervous system. The allowable concentration of vanadium of 0,0001 mg/litre, which had been recommended before, may be considered as correct. A. similar level of the maximum, allowable concentration for cadmium may be permitted only temporarily and requires-further investigation.
■rfr -йг -¿r
