CC BY
7УДК 613.6 (546.49):616-057
Л.Г. Лисецкая1, Н.М. Мещакова1, С.Ф. Шаяхметов1'2
МОНИТОРИНГ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ И СПЕЦОДЕЖДЫ РТУТЬЮ И СОДЕРЖАНИЕ ЕЕ В БИОСРЕДАХ У РАБОТНИКОВ ПРОИЗВОДСТВА КАУСТИЧЕСКОЙ СОДЫ
'ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований», д. 3, 12 «а» мкр, г. Ангарск 665827, Россия 2 ГБОУ ДПО «Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования Минздрава России»,
д. 100, мкр Юбилейный, г. Иркутск 664079, Россия
Дана ретроспективная оценка загрязнения воздуха рабочей зоны ртутью в производстве каустика, а также содержание ее в смывах со спецодежды и в биосредах у работников данного производства. Наиболее высокое содержание ртути в биосредах (кровь, волосы) отмечалось у работников цехов электролиза и регенерации ртутьсодержащих шламов. Установлена корреляционная зависимость между величиной индивидуальной экспозиционной нагрузки ртутью и содержанием ее в биосредах.
Ключевые слова: ртуть, биосреды, производство каустика, воздух рабочей зоны.
L.G. Lisetskaya1, N.M. Meshakova1, S.F. Shayakhmetov1,2. Monitoring of wokplace air and coveralls pollution with mercury, and its content of biologic materials in workers engaged into caustic soda production
'East-Siberian Institution of Medical and Ecological Research, 3, m/r 12 «a», Angarsk 665827, Russia
2 State Budgetary Education Establishment «Irkutsk State Medical Academy of Post-diploma Education», 100, m/r Yubileyiniyi, Irkutsk 664079, Russia
The article covers retrospective evaluation of workplace air pollution with mercury in caustic production, and mercury content of swabs from coveralls and of biologic materials in the workers under study. The highest mercury content of biologic materials (blood, hair) was seen in workers of electrolysis workshop and mercury-containing sludge regeneration workshop. The authors revealed correlation between individual value of exposure to mercury and mercury content of biologic materials.
Key words: mercury, biologic materials, caustic production, workplace air.
Многочисленные литературные данные о воздействии ртути на организм свидетельствуют о том, что ртуть является одним из наиболее опасных токсикантов для здоровья человека [2,3,13], в связи с чем изучение условий труда и ртутной экспозиции у работников остается чрезвычайно актуальным. В Иркутской области длительный период функционировал ряд производств, являвшихся источником первичного загрязнения окружающей среды ртутью, несмотря на требование законодательства о переводе отечественной промышленности на допустимый уровень экологической и производственной безопасности [3-5]. В настоящее время каустик производят мембранным способом, не связанным с использованием ртути. Тем не менее, получение каустической соды методом ртутного электролиза продолжает применяться на многих предприятиях. В связи с чем изучение характера загрязненности объектов производственной среды ртутью, содержание ее на спецодежде и в биосредах необходимы в последующем для оценки профессиональных рисков у работников, экспонированных ртутью.
Целью настоящей работы явилась количественная оценка содержания ртути в воздухе рабочей зоны, на спецодежде и в биосредах у работников основных профессий производства каустика методом ртутного электролиза.
Материалы и методика. Ретроспективную оценку загрязнения воздуха рабочей зоны ртутью в производстве каустика и определение ее в смывах со спецодежды проводили на основании данных производственного контроля, выполненного сотрудниками предприятия. Содержание ртути в воздухе определяли атомно-абсорбционным методом на переносном газортутном анализаторе АГП-01. Всего за период работы цеха выполнялось по 18300 измерений концентраций ртути в год. Для оценки загрязнения воздушной среды использовали гигиенические нормативы содержания ртути в воздухе рабочей зоны [9].
Анализ цельной крови, мочи и волос на содержание ртути проводили в лаборатории физико-химических методов исследований ФГБУ «ВСНЦ ЭЧ» СО РАМН. Анализу предшествовала минерализация проб концентрированной азотной кислотой в герметичных реакторах [7]. Определяли концентрацию ртути атомно-абсорбционным методом «холодного пара» на анализаторе ртути «Юлия». Содержание ртути в крови, моче и волосах определяли у работников основных производственных цехов (ртутного электролиза, очистки ртутьсодержащих стоков, вакуумной выпарки и обесхлорирования аналита). Всего исследовано: 141 проба крови, 92 пробы мочи и 55 проб волос. У всех обследованных работников, экспонированных ртутью,
стаж работы составлял 10 лет и более. Для сравнения использовали критерии ВОЗ, по которым фоновая концентрация ртути в волосах составляет 1,0 мкг/г, допустимая — 5 мкг/г [10]. Для профессиональных групп рекомендуется допустимая концентрация ртути в крови 20 мкг/дм3, биологически допустимая — 50 мкг/ дм3 в крови, 200 мкг/дм3 — в моче [14]. Расчет индивидуальной экспозиционной токсической нагрузки ртутью проводили в соответствии с методическими рекомендациями [8]. Статистическую обработку данных проводили методом вариационной статистики с использованием пакета прикладных программ «^айзИса 6.1». Данные в таблицах представлены в виде среднего арифметического с ошибкой репрезентативности (Х ±Дх).
В соответствии с требованиями Комитета по биомедицинской этике, утвержденными Хельсинской декларацией Всемирной медицинской ассоциации (2000), обследование работников проведено с их письменного информированного согласия, соответственно приказу Минздрава РФ №266 от 19.06.2003 г., работа не ущемляла права и не подвергала опасности благополучие субъектов исследования.
Результаты и их обсуждение. Основным сырьем для получения каустика и хлора методом ртутного электролиза является водный раствор хлорида натрия. Технологический процесс включает: получение рассола поваренной соли, очистку рассола содово-каустическим методом с последующей вакуум-выпаркой и обес-хлорированием аналита, ртутный электролиз рассола с образованием каустической соды и газообразного хлора, регенерацию шлама и очистку ртутьсодержа-щих стоков. Процесс ртутного электролиза протекает в электролизерах, каждый из которых состоит из
электролизной ванны, разлагателя амальгамы с холодильником водорода и ртутного насоса.
Изучение динамики загрязнения воздуха рабочей зоны ртутью в производстве каустика за период с 1987 по 2006 г. (рис.) показало, что в цехе ртутного электролиза наиболее высокие среднегодовые концентрации ртути (от 0,08 до 0,20 мг/мз), превышающие гигиенический норматив в 8-20 раз, регистрировались в период с 1987 по 1992 г. В последующие годы наблюдалось резкое снижение уровней загрязнения воздуха рабочей зоны ртутью (0,015-0,037 мг/мз), тем не менее, концентрации ее в 100% проб превышали гигиенический норматив. Наибольшие уровни загрязнения регистрировались в залах электролизеров, где средние концентрации ртути в период после 1993 г. составляли от 0,025 до 0,046 мг/мз.
В цехе очистки рассола и обесхлорирования аналита с 1987 по 1993 г. среднегодовые концентрации ртути превышали ПДК до 6 раз (0,01-0,06 мг/мз), однако с 1994 по 2005 г. содержание ртути в воздухе рабочей зоны цеха не превышало гигиенический норматив, составляя 0,005-0,008 мг/мз. В цехе очистки ртутьсо-держащих сточных вод и регенерации шлама на протяжении всего периода наблюдения концентрации ртути превышали ПДК до 7 раз (0,02-0,075 мг/мз), средние концентрации ртути составляли 3-4 ПДК.
В соответствии с Руководством Р. 2.2.2006-05 по содержанию вредных химических веществ в воздухе рабочей зоны труд рабочих всех профессиональных групп (по степени вредности и опасности) следует квалифицировать как вредный второй степени (класс 3.2).
В ходе сравнительного анализа средних величин расчетных экспозиционных ртутных нагрузок бы-
S ь
ЕГ л
л н К
(U
я к
о «
0,24 022 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0
i>
8
ON
ON
8
ON
0
ON ON
2
ON ON
4
ON ON
6
ON ON
1>
ON ON
ON ON ON
0 0 0 2
0 0 2
2 0 0 2
0 0 2
4 0 0 2
0 0 2
ПДК=0,01 мг/м3
-■- цех ртутного электролиза цех очистки рассола цех регенерации шлама
Рис. Среднегодовые концентрации ртути в воздухе рабочих помещений производства каустической соды
ло установлено, что наибольшую среднюю нагрузку ртутью имели слесари-ремонтники и аппаратчики (соответственно 2,00±0,27 и 1,72±0,24 мг) [6]. Ранее установлено, что доля лиц со средним и высоким риском нарушений здоровья среди данной категории работников составляет 66%. При этом наиболее распространенными у обследованных лиц являлись риски неврологических нарушений, пограничных психических расстройств и нарушений сердечно-сосудистой системы [6].
Учитывая, что в производственных условиях ртуть попадает в организм не только ингаляционным путем, но также через кожу и слизистые оболочки [12], изучено содержание ртути на спецодежде работающих. Несмотря на отсутствие нормативов по загрязнению спецодежды ртутью, проведена оценка смывов со спецодежды на содержание ртути. Данные о результатах смывов с чистой и загрязненной (после использования в течение одной смены) спецодежды в среднем за период с 1994 по 2005 г. представлены в табл. 1.
Таблица 1
Содержание ртути на спецодежде работников производства каустической соды
Спецодежда Содержание ртути, мг/дм2 Число иссл.
мин. макс. Хср±Дх
Чистая 0,017 0,052 0,036±0,008 939
Грязная 0,340 1,200 0,643±0,288 939
Установлено, что загрязненность использованной спецодежды ртутью колеблется от 0,34 до 1,20 мг/дм2. Следует отметить, что ртуть обнаружена в значительных количествах и на так называемой «чистой» спецодежде, прошедшей стирку и специальную обработку. По расчетам, в целом на чистой спецодежде содержание ртути составляло 7-10 мг, что свидетельствует о неудовлетворительном качестве ее стирки. Установлено, что к концу смены содержание ртути на одежде увеличивается в 15-20 раз. Таким образом, перкутантный путь поступления ртути в организм не следует игнорировать, особенно принимая во внимание обнаруженные высокие концентрации ртути на спецодежде. Кроме того, существует риск косвенного загрязнения жилых помещений посредством переноса ртути на одежде.
Наличие высоких концентраций паров ртути в воздухе рабочей зоны и на спецодежде не могло не отразиться на циркуляции металла в биосредах организма работников. Установлено, что среднее содержание ртути в исследованных биосредах статистически значимо превышало фоновый показатель, наиболее высокие уровни отмечались у работников цехов электролиза и регенерации шламов (табл. 2), что соответствовало уровню загрязнения ртутью воздуха рабочей зоны этих цехов. Наиболее высокая средняя концентрация ртути в крови отмечалась у работающих в цехе регенерации ртутьсо-держащих шламов (74,93±8,97 мкг/дм3) и в 1,5-2,5 раза превышало таковой показатель у работающих других цехов (р<0,05). В моче содержание ртути у работников этого цеха колебалось от 6 до 78 мкг/дм3 и в среднем также значительно превышало допустимый уровень.
Имелись различия в количественном содержании ртути в биосубстратах работников различных профессиональных групп. В цехе электролиза превышение допустимых уровней содержания ртути в крови наблюдалось во всех профессиональных группах (у аппаратчиков электролиза 53,6±9,34 мкг/дм3, у слесарей-ремонтников 38,85±11,67, у слесарей-электриков по ремонту электрооборудования — 77,40±9,69, у аппаратчиков осушки газов — 43,86±14,04, инженерно-технических работников — 48,92±15,38). Следует отметить, что у аппаратчиков электролиза и слесарей-электриков уровень ртути выше биологически допустимого, у остальных профессий — на границе биологически допустимого. Содержание ртути в моче во всех группах находилось на уровне допустимых значений, но значительно выше фоновых. Можно предположить, что большая часть поглощенной ртути кумулируется в органах-депо, о чем косвенно свидетельствует высокое содержания ртути в волосах.
В цехе регенерации ртутьсодержащих шламов у слесарей-электриков и аппаратчиков регенерации содержание ртути в крови и моче в 2 раза превышало допустимый уровень (в крови 110,0±26,3 мкг/дм3 и 81,4±14,1; в моче — 20,5±3,1 мкг/дм3 и 30,4±5,8, соответственно), у инженерно-технических работников и слесарей-ремонтников — в 3-4 раза выше фонового, но в пределах биологически допустимого (в крови 39,8±6,1 мкг/дм3 и 24,5±21,5 мкг/дм3). В цехе очистки рассола и обесхлорирования аналита превышений
Таблица 2
Содержание ртути в биосредах у работников производства каустической соды
Цех Биосубстрат Число проб Хср±Дх Макс. значение % проб выше допустимой нормы
Электролиза кровь, мкг/дм3 104 49,24±4,48 188,0 41
моча, мкг/дм3 72 26,93±5,62 247,5 49
волосы, мкг/г 40 6,99±0,33 80,6 85
Очистки рассола и обесхлори-рования аналита кровь, мкг/дм3 10 29,20±11,82 96,0 33
волосы, мкг/г 15 1,29±0,24 3,19 0
Регенерации ртутьсодержащих шламов и очистки сточных вод кровь, мкг/дм3 27 74,93±8,97 204,0 63
моча, мкг/дм3 20 29,15±4,50 78,2 63
допустимого уровня ртути не выявлено ни в одной из профессиональных групп. Наиболее высокие показатели, близкие к предельно допустимым, отмечены среди инженерно-технических работников (в крови 40,0±22,7 мкг/дм3). По данным З.С. Терегуловой и др. [11], у работников аналогичного производства г. Стерлитамак показатели содержания ртути в моче у 50% обследованных превышали норму, в волосах превышение было незначительным. Антипанова Н.С. с соавторами [1] зафиксировали превышение критического значения содержания ртути у работников электрохимического производства каустической соды в 63% проб мочи, содержание ртути в волосах достигало 234 мкг/г. По нашим данным, превышение концентрации ртути в крови наблюдалась у 41% обследованных, элиминация с мочой превышала допустимые значения у 51%. Количество ртути в волосах, адекватно отражающее ее воздействие и накопление в организме, у 68% работников превышало допустимые значения. Максимальная концентрация зафиксирована на уровне 80 мкг/г у аппаратчиков электролиза. Наиболее часто превышение допустимых значений наблюдалось у работников, занятых в цехах ртутного электролиза и регенерации ртутьсодержащих шламов.
Результаты проведенного корреляционно-регрессионного анализа позволили выявить зависимость содержания ртути в биосредах работников, занятых в производстве каустика, от величины экспозиционной ртутной нагрузки. Наиболее выражена зависимость для содержания ртути в волосах (х). Уравнение линейной регрессии у=0,0069х+0,039 (R2=0,30). Для крови и мочи данная зависимость была статистически незначима.
Заключение. Ретроспективный анализ загрязнения ртутью воздуха рабочей зоны в производстве каустика выявил значительное превышение допустимого уровня в период с 1987 по 1992гг. с последующим снижением до 2-3 ПДК. Наибольшему воздействию ртути подвергались слесари-электрики и аппаратчики цехов электролиза и регенерации ртутьсодержащих шламов. Поступление ртути в организм работающих осуществляется как ингаляционным, так и перкутантным путем, что приводит к циркуляции металла в биосредах работников указанного производства. Наиболее высокое содержание ртути в биосредах (кровь, волосы) отмечено у работников цехов электролиза и регенерации ртутьсодержащих шламов, что соответствует наибольшему загрязнению воздуха рабочей зоны этих цехов. В профессиональном аспекте наибольшая экспозиционная нагрузка ртутью наблюдается у слесарей-ремонтников и аппаратчиков электролиза и регенерации ртутьсодержащих шламов. Установлена статистически значимая корреляционная зависимость между величиной индивидуальной экспозиционной нагрузки и содержанием ртути в волосах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (см. REFERENCES пп. 14)
1. Антипанова Н.С., Громова Т.И., Домрачева В.Н. и др. // Гиг. и сан. — 2002. — №4. — С. 28-29.
2. Большой Д.В., Пыхтеева Е.Г., Шафран Л.М. // Здоровье и окружающая среда: Сб. науч. тр. к 75-летию НИИ санитарии и гигиены. — Минск, 2002. — С. 116-121.
3. Ефимова Н.В. // Бюлл. ВСНЦ СО РАМН. — 2003. — №2. — С. 31-33.
4. Ефимова Н.В. // Бюлл. ВСНЦ СО РАМН. — 2013. — №3 (1). — С. 57-62.
5. Ефимова Н.В., Рукавишников В.С. // Гиг. и сан. — 2001. — №3. — С. 19-21.
6. Мещакова Н.М., Дьякович М.П. Шаяхметов С.Ф. и др. // Бюлл. ВСНЦ СО РАМН. — 2012. — №2 (2). — С. 87-91.
7. Определение содержания ртути в объектах окружающей среды и биологических материалах. Госкомсанэпиднадзор России. — М., 1994. — 27 с.
8. Оценка профессионального риска у работников химических производств с учетом экспозиционной токсической нагрузки. Методические рекомендации. — Ангарск, 2013. — 19 с.
9. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. ГН 2.2.5.2308-07. — М: Федеральный центр гиг. и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2007. — 268 с.
10. Ревич Б.А. // Гиг. и сан. — 2004. — №6. — С. 26-31.
11. Терегулова З.С., Жуланов О.В., Громова Т.Н. и др. // Профессия и здоровье: Ма-лы 1 Всеросс- конгр- 19-21 ноября 2002 г. — М., Златограф, 2002. — С. 107-108.
12. Трахтенберг И.М., Коршун М.Н. Ртуть и ее соединения в окружающей среде. Киев, 1990. — 232 с.
13. Трахтенберг И.М., Коршун М.Н., Козлов К.П. // Токси-кол. вестн. — 2006. — №3. — С. 2-8
REFERENCES
1. Antipanova N.S., Gromova T.I., Domracheva V.N. et al. // Gig. i san, 2002; 4: 28-29 (in Russian).
2. Bol'shoy D.V., Pykhteeva E.G., Shafran L.M. Health and environment. // Collection of scientific works to 75 th anniversary of Sanitary and Hygiene Research Institute. — Minsk, 2002: 116-121 (in Russian).
3. Efimova N.V. // Byulleten' VSNTs SO RAMN. — 2003. —
2. — Р. 31-33 (in Russian).
4. Efimova N.V. // Byulleten' VSNTs SO RAMN. — 2013. — 3 (1). — Р. 57-62 (in Russian).
5. Efimova NV., Rukavishnikov V.S. // Gig. i san. — 2001. —
3. — Р. 19-21 (in Russian).
6. Meshchakova N.M., D'yakovich M.P. Shayakhmetov S.F. et al. // Byull. VSNTs SO RAMN. — 2012. — 2 (2) . — Р. 87-91 (in Russian).
7. Evaluating mercury content of environmental objects and biologic materials. Russian State Sanitary Epidemiologic Supervision Committee. — Moscow, 1994. — 27 p. (in Russian).
8. Evaluating occupational risk in chemical production workers, with consideration of exposure toxic load. Methodic recommendations. — Angarsk, 2013. — 19 p. (in Russian).
9. Maximal allowable concentrations (MAC) for chemicals in workplace air. GN 2.2.5.2308-07. — Moscow: Federal'nyy
tsentr gigieny i epidemiologii Rospotrebnadzora, 2007. — 268 p. (in Russian).
10. Revich B.A. // Gig. i san. — 2004. — 6. — P. 26-31 (in Russian).
11. Teregulova Z.S., Zhulanov OV., Gromova T.N. et al. // Occupation and health. Materials of 1 Russian Congress, 19-21 November 2002. — Moscow: Zlatograf, 2002. — P. 107-108 (in Russian).
12. Trakhtenberg I.M., Korshun M.N. Mercury and its compounds in environment. — Kiev, 1990. — 232 p. (in Russian).
13. Trakhtenberg I.M., Korshun M.N., Kozlov K.P. // Toksikologicheskiy vestnik. — 2006. — 3. — P. 2-8 (in Russian).
14. Biological Monitoring of Chemical Exposure in the Workplace. — Guidelines. — V. 1-2. — WHO: Geneva, 1996.
Поступила 19.08.2014
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Лисецкая Людмила Гавриловна (Lisetskaya L.G.);
науч. сотр., канд. биол. наук. Е-mail: labchem99@gmail. com. Мещакова Нина Михайловна (Meshakova N.M);
доц., ст. науч. сотр., д-р мед. наук. E-mail: imt@irmail.ru. Шаяхметов Салим Файзыевич (Shayakhmetov S.F.);
зам. дир. по науч. раб., проф., д-р мед. наук. E-mail: imt@irmail.ru.
УДК 577.1: 613.632
И.В. Кудаева, Л.Б. Маснавиева, О.В. Попкова, О.А. Дьякович
ИЗМЕНЕНИЕ НЕЙРОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У ЛИЦ, ЭКСПОНИРОВАННЫХ ПАРАМИ РТУТИ
'ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований», д. 3, 12 «а» мкр, г. Ангарск 665827, Россия
Проведено проспективное когортное обследование лиц с доклинической и клинической стадиями нарушений в начальном и отдаленном периодах хронической ртутной интоксикации и рабочих со стажем более 5 лет без признаков нарушений. Исследовали содержание серотонина, гистамина, дофамина, норадреналина, адреналина и их метаболитов (норметанефрина и метанефрина). Увеличение концентрации норадреналина, проявляющееся на клинической стадии формирования нарушений нервно-психической сферы, частично компенсировалось переходом его в норметанефрин и не сопровождалось ростом уровня его метаболитов в начальном периоде хронической ртутной интоксикации. В отдаленном периоде интоксикации отмечалось также увеличение концентрации дофамина, серо-тонина и гистамина.
Ключевые слова: хроническая ртутная интоксикация, ртуть, норадреналин, серотонин, дофамин.
I.V. Kudayeva, L.B. Masnavieva, O.V. Popkova, O.A. Dyakovitch. Neurochemical parameters change in individuals exposed to mercury vapors
East-Siberian Institution of Medical and Ecological Research, 3, m/r 12 «a», Angarsk 665827, Russia
Prospective cohort study covered individuals with preclinical and clinical stages, in early and remote periods of chronic mercurial intoxication and intact workers with length of service over 5 years. Tests included levels of serotonine, histamine, dophamine, norepinephrine, epinephrine and their metabolites (normetanephrine and metanephrine). Increased level of norepinephrine at clinical stage of mental sphere disorders was partially compensated by its transformation into normetanephrine and not associated with increase in its metabolites levels at early stage of chronic mercury intoxication. Remote period of the intoxication was characterized also by increased levels of dophamine, serotonine and histamine.
Key words: chronic mercurial intoxication, mercury, norepinephrine, serotonine, dophamine.
На долю патологии нервной системы среди заболеваний работающего населения в настоящее время приходится около 20% случаев [10]. В связи с этим является актуальным изучение ранних нарушений и патогенетически значимых изменений, сопровождающих
развитие патологии нервной системы. Установлено, что клиническими особенностями нейроинтоксикации ртутью является преобладание ранних психопатологических изменений над неврологической симптоматикой [4], поэтому перспективным является изучение
