CC BY
14
PROBLEMS OF INDUSTRIAL HYGIENE IN THE PRODUCTION OF PHENOL-FORMALDEHYDE GLASS PLASTICS
V. S. Maiytskaya, Ya. D. Kravchinsky, V. A. Vasilieva, L. A. Eremeeva
The working conditions prevailing in the production of phenol-formaldehyde glass plastics (trade mark A9-4 and SVAM) were studied. At the present state of the technological process of phenol-formaldehyde glass plastics production the main unfavorable factor is the wide contact of the workers with the glass fibers and glas plastics. The investigations revealed cases of occupational skin diseases. The air of work shops may be polluted with aniline, acetone and phenol vapours. On the basis of data obtained a series of hygienic requirements were worked out for the organization of production at such plants.
it it it
О КАНЦЕРОГЕННЫХ СВОЙСТВАХ ВЫХЛОПНОЙ САЖИ АВТОТРАНСПОРТА
} Ч" ^Н^м» •< <
- ? С I ~ ' * '. . I • • . • - 1
Кандидаты медицинских наук Б. П. Гуринов, В. Н. Тугаринова,
младший научный сотрудник О. И. Васильева, кандидат биологических наук М. В. Нифонтова, проф. Л. М. Шабад
Из Московского научно-исследовательского института гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана
Министерства здравоохранения РСФСР
В настоящее время хорошо известно, что в атмосферном воздухе могут присутствовать продукты перегонки и неполного сгорания топлива, в составе которых имеются канцерогенные углеводороды. Среди них наиболее распространенным и наиболее изученным является полициклический ароматический углеводород 3,4-бензпирен, обладающий сильным канцерогенным действием. В числе источников загрязнения воздуха городов канцерогенными веществами одно из первых мест занимают выхлопные газы автотранспорта (продукты неполного сгорания топлива). Часть этих продуктов является заведомо канцерогенными.
До настоящего времени имеется мало исследований, посвященных изучению содержания канцерогенных веществ в выхлопных газах автотранспорта и их канцерогенного действия. Среди зарубежных работ наибольший интерес представляют исследования Котина, Фалька и Томас (Kotin, Falk и Thomas, 1954, 1955), обнаруживших в составе выхлопных газов автомашин следующие полициклические ароматические углеводороды: пирен, 3,4-бензпирен, 1,2-бензпирен, 1,12-бензперилен, антантрен и коронен. Помимо того,, они испытывали в опытах на животных (методом аппликации) смоляные экстракты выхлопной сажи автомобилей и получили у части подопытных животных возникновение раковых опухолей. Лионе и Джонстон (Lyons и Johnston, 1957) изучали содержание ароматических углеводородов в саже выхлопных газов автомобильных двигателей, работающих на бензиновом и дизельном топливе. Их исследования показали, что в выхлопной саже бензиновых двигателей содержится значительно большее количество 3,4-бензпирена, чем в саже дизельных машин. В СССР в Институте гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана занимались изучением содержания канцерогенного 3-4-бензпирена в выхлопных газах автотранспорта и исследованием канцерогенного их действия на животных.
Для исследования канцерогенных свойств какого-либо продукта применяют два метода: или определяют физико-химическими методами содержание канцерогенных веществ в продукте, или в опытах на животных исследуют его канцерогенное действие. Учитывая, что в саже выхлопных газов автомашин, помимо канцерогенного 3,4-бензпирена,
2*
19
могут присутствовать и другие, пока не определяемые канцерогенные вещества, мы не ограничились определением содержания в выхлопной саже 3,4-бензпирена, а в биологическом эксперименте исследовали также канцерогенные свойства образцов исследуемой сажи. Объектами исследования были образцы сажи, счищенной с внутренней поверхности выхлопных труб автомашин с карбюраторным двигателем, работающим на бензине, и с дизельным двигателем, работающим на соляровом масле.
Содержание смолистых веществ в саже автомашин с карбюраторным двигателем составляло 19,5—30%, с дизельным двигателем — 4—10%. Спектрально-фотометрическим методом обнаружено содержание 3,4-бензпирена в образцах первой сажи (в дальнейшем для сокращения называемой карбюраторной) от 0,012 до 0,033%., в среднем 0,02%, т. е. 200 у в I г сажи; в образцах второй сажи (называемой в дальнейшем дизельной) —от следов до 0,0013%, в среднем 0,0001%, т. е. 1 у в 1 г сажи. Таким образом, в карбюраторной саже содержится значительно больше смолистых веществ и 3,4-бензпирена, чем в дизельной саже.
В биологическом эксперименте применяли карбюраторную сажу, содержащую 0,02% 3,,4-бензпирена, и дизельную сажу с содержанием 0,0001% 3,4-бензпирена. Из них были выделены смолы, которые и применяли в опыте. В качестве подопытных животных были использованы мыши линии С57 черные и СС57 коричневые, онкологическая характеристика которых хорошо известна. Обе эти линии мышей не имеют фактора молока и являются низкораковыми, особенно мыши С57 черные (А. М. Дядькова, Н. Н. Медведев, М. Шимкин, L. W. Law). Биологический эксперимент производили по общепринятой методике. Применяли два способа воздействия: накожные аппликации и инъекции под кожу. На кожу смолы наносили в 20% бензольном растворе по 2 капли в межлопаточную область на площадь 1 —1,5 см 3 раза в неделю. Нанесения смол продолжали до конца жизни животных. Общее количество произведенных нанесений смол составляло 190—220. Для инъекции под кожу из смол готовили 25% эмульсии в персиковом масле и вводили под кожу в область спины по 0,2 мл каждой мыши один раз в месяц на протяжении 12 месяцев, а наблюдения проводили до гибели животных. Количество нанесений смол и инъекций, полученных отдельными мышами, зависело от сроков их жизни в опыте. Общая продолжительность эксперимента 16—19 месяцев.
Помимо того, были поставлены контрольные опыты с применяемыми растворителями (бензолом при аппликации и персиковым маслом при инъекции).
Для выявления бластомогенного действия карбюраторной смолы был поставлен эксперимент на 92 мышах. Аппликацию раствора карбюраторной смолы производили 57 мышам. На месте нанесения смол наблюдали периодически повторяющиеся облысения и отрастание шерсти, кожа становилась сухой, шелушилась, на ней появлялись трещины, развивался очаговый гиперкератоз. Появление первых папиллом было отмечено на 4-м месяце эксперимента. У большинства животных папилломы появились в период 8—12 месяцев эксперимента после 80—130 нанесений. Папилломы возникли у 21 мыши из 32, проживших в опыте 4 месяца, или из 23, проживших в опыте 7 месяцев (табл. 1).
У всех животных на месте накожного нанесения смол вначале возникали единичные папилломы, затем они увеличивались в размере и становились множественными, обратного развития папиллом ни в одном случае не наблюдалось. Большинство животных погибло в стадии развития множественных папиллом. У 6 животных они прогрессивно развивались и превратились в твердые бугристые разрастания в виде рога или цветной капусты. Выступающая часть этих разрастаний состояла из ороговевшей массы, покрытой сухими корками. У некоторых
Таблица 1 .
Сроки появления папиллом у мышей, подвергавшихся аппликации карбюраторной смолы
Продолжительность эксперимента V ] 1
(в месяцах) ........ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Количество мышей, у которых 1
развились папилломы .... 1 1 3 3 3 4 4 2
Количество произведенных нане-
сений смол......... 35 56 81 93 104 114 127 166
мышей наблюдали некроз и изъязвление опухоли у основания разрастания (рис. 1).
Рис. 1. Изменения у мышей в месте аппликации 20% бензольным раствором карбюраторной смолы.
При микроскопическом исследовании развившихся опухолей у 3 животных был установлен ороговевающий плоскоклеточный рак с жемчужинами, у двух — без жемчужин и у одного — веретенообразнокле-точная саркома.
Подкожное введение эмульсии карбюраторной смолы производили. 35 мышам. На месте введения смолы вначале образовывались мягкие олеогранулемы, с течением времени они увеличивались в размере и уплотнялись. У большинства подопытных животных образование
плотных олеогранулем наблюдали в период 3—5-го месяца эксперимента. У части мышей на 7—12-м месяце эксперимента они превращались в опухолевидные образования, спаянные с подлежащей тканью, величиной от ореха до голубиного яйца; кожа над ними в большинстве случаев лысела, иногда изъязвлялась. Такие опухолевидные образования развивались у 10 мышей из 14, проживших в опыте
7 месяцев (рис. 2).
При микроскопическом исследовании этих опухолей, произведенном
после гибели мышей в период 7—15 месяцев эксперимента, в 9 случаях
■••". г . •--•-•■ х у. Й
Рис. 2. Изменения у мышей в области подкожного введения 25% эмульсии карбюраторной
смолы в персиковом масле.
аШЖ^А
Рис. 3. Веретенообразноклеточиая саркома с гигантскими клетками.
было установлено развитие веретенообразноклеточных сарком, из них в 5 случаях с гигантскими клетками, в 4 — с пролиферацией эндоте-лиальных клеток и разрастанием клеток стенок сосудов, а в одном случае — веретенообразнокле-точной саркомы с уклоном в фибросаркому (рис. 3, 4).
Для выяснения бласто-могенного действия дизельной смолы был поставлен эксперимент на 103 мышах. Аппликацию дизельной смолы производили 68 мышам. Изменение в месте нанесения были выражены слабо и заключались в периодически повторяющемся выпадении и регенерации волос, сухости и шелушения кожи. Развития папиллом ни у одной мыши не было отмечено за весь период опыта.
При патологоанатоми-ческом исследовании у пав-ших мышей кожи в месте нанесения смолы особых изменений не обнаружено, у отдельных мышей, так же как и у контрольных, наблюдались небольшие изменения в области нанесения: очаговый гиперкератоз и клеточные воспалительные инфильтраты в дерме и подкожной клетчатке. У одной мыши на 19-м месяце от начала опыта, после 191 на-несения смол выявлена отдаленная опухоль на брыжейке величиной с грецкий орех; при гистологическом исследовании обнаружена круглоклеточная саркома.
При инъекции дизельной смолы под кожу 35 мышам вначале отмечались мягкие олеогранулемы, а затем происходило образование твердых олеограну-лем. Появление первых олеогранулем было отмечено в разные сроки, на 2—9-м месяце эксперимента. У большинства подопытных животных образование плотных гранулем удалось отметить между 4-м и 6-м месяцем. Эти олеогранулемы, как правило, не достигали таких размеров, как у животных, получавших инъекции карбюраторной смолы, их размер не превышал горошины.
У некоторых мышей определяемые при обследовании в эксперименте плотные олеогранулемы в дальнейшем уменьшались в размере и
Рис. 4. Веретенообразноклеточиая саркома с пролиферацией эндотелиальных клеток и разрастанием стенок.
)
переставали прощупываться. Только у одной мыши на 14-м месяце обнаружена отдаленная опухоль с правой стороны грудной клетки. Микроскопическое исследование установило аденокарциному молочной железы с метастазами в легкие.
В контрольных опытах нанесение бензола на кожу производилось 55 мышам в течение всего опытного периода. Изменения в месте нанесения смол как макроскопические, так и гистологические были идентичны наблюдавшимся при нанесении дизельной смолы. У одной мыши на 9-м месяце эксперимента обнаружена отдаленная опухоль—аденома
молочной железы.
Подкожное введение персикового масла производили 33 мышам. В месте введения развивались сначала мягкие, а затем плотные олео-гранулемы, последние, однако, никогда не достигали больших размеров и часто подвергались обратному развитию. У одной мыши на 16-м месяце эксперимента была обнаружена отдаленная опухоль в паховой области, гистологическое исследование установило круглоклеточную саркому.
В табл. 2 представлена сводка всех результатов биологического эксперимента.
Таблица 2
Сводная таблица результатов биологического эксперимента
Исследуемый продукт
Количество мышей
Вид мышей
н 3 с о
03
х
3 £
со я
00 к о с
5
ч о
X >>
с о с —
X «
« М(
я
я с
со _
я 5 * §
о <1>
X
3 ш о.
а; с
я я
1С м £ £
¡3 а о
со со О.
=Г о
к о я
Количество опухолей
в области воздействия
н о
5 О
ч я с:
со Я
X
3 я
СП
я
к о X
я
б-я а а
я «
СО X со Я От Я
X
3 я я
о *
аз 2.
х
3 я я
ё
э* ^
* £ о
со О
Характер опухолей
со
1
у О
* а о н а> о. со о
эЯ 3 * о !П к со
я ••• СО со я
X 3 я я 0) о О. СО о
н <V * о ХО 2 О о о * я а. О) СО н О) § о
ч * н о ч
СО ЕС о о а. я и >>
н ч а> со Си
о с а я X
я 2
О ^
Си
со
и
о
о.
ю
5
•е-
Нанесение на кожу
Карбюраторная смола .... Дизельная смола С*7 черная СС57 коричневая С57 черная СС57 коричневая 57 68 32 3 4 19 21 / 6 1 5 1 1
| Введение под кожу #
Карбюраторная смола . . . Дизельная смола С57 черная СС57 коричневая СЬ7 черная СС57 коричневая 35 35 14 8 7 14 10 1 1 9 « т I1
1
Аденокарцинома.
Выводы
1. Результаты биологического эксперимента показали, что смола карбюраторной сажи при накожном нанесении и при подкожном введении подопытным мышам в значительном числе случаев вызывает возникновение злокачественных опухолей.
2. Смола дизельной сажи при тех же условиях опыта не вызывала в области воздействия никаких опухолей. Отмечалось лишь возникновение отдаленных опухолей при аппликации на 19-м месяце — одна круглоклеточная саркома и при инъекции на 14-м месяце — одна вере-
тенообразноклеточная саркома. Анализ экспериментальных и литературных данных позволяет рассматривать эти отдаленные опухоли как спонтанные, не связанные с воздействием испытываемых продуктов.
3. У контрольнх животных также наблюдалось образование двух отдаленных опухолей: при аппликации бензола на 9-м месяце — аденомы молочной железы и при инъекции персикового масла на 16-м месяце— круглоклеточной саркомы.
4. Полученные результаты дают основание признать, что сажа выхлопных. газов машин с карбюраторным двигателем обладает бласто-могенным действием, чем не обладает такая же сажа машин с дизельным двигателем.
5. Такие выводы совпадают с данными спектрографического определения содержания 3,4-бензпирена в выхлопной саже автомашин с различными видами двигателей, а именно сажа карбюраторных машин, содержащая в 1 г. 200 y 3,4-бензпирена, вызвала образование злокачественных опухолей, в то время как сажа дизельных машин, содержащая только 1 у 3,4-бензпирена в 1 г, т. е. в 200 раз меньше, не оказала бластомогенного действия.
6. В целях профилактики рака для уменьшения поступления в воздух населенных мест в составе выхлопных газов канцерогенных веществ необходимо добиваться снижения содержания последних в выхлопных газах автомашин, в первую очередь машин с карбюраторным двигателем.
7. Ввиду того что наличие канцерогенного 3,4-бензпирена в выхлопной саже автомашин является результатом неполного сгорания в двигателях топлива, необходимо конструкторам разрабатывать такие типы двигателей, которые могли бы обеспечить полное сгорание топлива как карбюраторного, так и дизельного.
4
S
ЛИТЕРАТУРА
Гуринов Б. П., Зорэ В. А., Ильина А. А. и др. Гиг. и сан., 1953, № 2, стр. 10. — Г е л ь ш т е й н В. И., Д я д ь к о в а А. М. Вопр. онкол., 1955, № 2, стр. 32. — Гуринов Б. П. Ученые зап. Московск. ин-та гиг., 1960, № 6, стр. 3. — Д я д ь к о-в а А. М., Медведев Н. Н. Вопр. онкол., 1956, № 2, стр. 201. — Шабад Л. М., Д и к у и П. П. Загрязнение атмосферного воздуха канцерогенным веществом, 3,4-бенз-пиреном. Л., 1959. — Шимкин М. В кн.: Успехи в изучении рака. М., 1957, т. 3, стр. 67. — Lyons М. J., Johnston Н., Brit. J. Cancer., 1957, v. 11, p. 60.— Law L. W., Heredity, 1948, v. 39, p. 500. — К о t i n P., Fa Ik H. et al., Arch, industr. Hyg., 1954, v. 9, p. 153.— Idem, Ibid, 1955, v. 11, p. 113.
Поступила 19/VIII 1961 r.
p.'f
• »
CANCEROGENIC PROPERTIES OF THE MOTOR TRANSPORT EXHAUST SOOT
B. P. Gurinov, Candidate of Medical Sciences, V. N. Tugarinova, Candidate of Medical Sciences, О. I. Vasileva, Junior Scientific Worker, M. V. Nifontova, Candidate of
Biological Sciences, L. M. Shabad, Professor ^
Sjj * J •
The results of investigations revealed that average contents of 3,4-benzpyren in the soot of a carburetor motor comprises 0.02% and that of diesel—0.0001%. Skin applications and intradermal injections in biological tests on black mice strain C57 and on brown strain CCS7 have shown that in the majority of cases the soot from the carburetor motor carused development of malignant tumours, whilst the soot from diesel engines did not produce any tumours at the site of its introduction. Certain practical suggestions are made.
^r -fr it
