ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ДИУРАНАТА АММОНИЯ В ВОЗДУХЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Выводы

1. В условиях тесной гидравлической связи между пресными подземными водами, используемыми для хозяйственно-питьевого водоснабжения, и минерализованными нижележащими горизонтами большую роль в сохранении состава пресных вод играет правильный режим эксплуатации скважин. Водоотбор из скважин должен соответствовать объему притока пресных вод и не должен нарушать гидравлического равновесия между горизонтами. Нагрузка водоотбора должна равномерно распределяться по всей эксплуатируемой площади водоносного горизонта.

2. При установлении границ зон санитарной охраны подземных источников водоснабжения следует учитывать степень гидравлической связи их с нижележащими горизонтами и в случае необходимости организовывать зону санитарной охраны и по нижележащему водоносному горизонту.

ЛИТЕРАТУРА

Вайсман Я. И. Гигиенические вопросы водоснабжения Березниковского промышленного узла. Дисс. канд. Пермь, 1964. — Максимович Г. А., Михайлов Г. К., ШимановскийЛ. А. В кн.: Материалы 22-го гидрохимического совещания. Новочеркасск, 1968, в. 2, с. 75. — Плотников Н. А. Гиг. и сан., 1946, № 4, с. 4. — Федорова Т. К. В кн.: Материалы 22-го гидрохимического совещания. Новочеркасск, 1968, в. 2, с. 116.

Поступила 17/VI 1969 р.

DETERIORATION IN THE QUALITY OF FRESH ALLUVIAL WATER DUE TO MINERALIZED WATEROF THE LOWER STRATUM

M. P. Gracheva

With the development of industry and growth of urban population the needs in high quality fresh water increase considerably. More underground water is used for water supply purposes. In case of direct hydraulic communication between the strata bearing fresh and mineralized underground waters due precautions should be taken when fresh water intake is increased considerably. If the intake of fresh water is irregular and it exceeds the natural debit of the aquifier the quality of the fresh water may deteriorate and its mineral content may increase considerably.

УДК 613.63:546.791.5*391:613.155*2

К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ДИ УРАН ATA АММОНИЯ В ВОЗДУХЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Г. П. Галибин, П. А. Власов

Диуранат аммония (ДА) — (ЫН4)21Ю7-пН20 — один из труднорастворимых соединений урана. О токсичности его известны лишь данные Эу-gert, согласно которым ДА при ежедневном 4-часовом ингаляционном воздействии в концентрации 18 мг/м3 токсичен для мышей, крыс, морских свинок и кроликов.

Ранее проведенными исследованиями (1965, 1966, 1967) были определены верхние параметры токсичности этого соединения для мышей, крыс и кроликов, а также установлены закономерности его распределения при разных путях поступления.

В настоящем сообщении будут освещены результаты изучения биологического действия ДА в условиях ежедневного хронического отравления крыс его аэрозолем для обоснования ПДК этого соединения в воздухе производственных помещений.

Опыты проводили на 3 группах крыс-самцов по 20 особей: 1-я группа служила контролем, 2-ю подвергали ежедневному 4-часовому ингаляционному отравлению ДА в концентрации 8 мг/м3 (8,1+0,2 мг/м3) в течение 4 месяцев, а 3-ю — ежедневному 4-часовому отравлению ДА в концентрации 1 мг/м3 (0,97+0,02 мг/м3) также в течение 4 месяцев. Затравку проводили динамическим способом. Дисперсность частиц аэрозоля ДА была в пределах 0,1—5 мк, около 80% частиц имели размер от 0,5 до 3 мл. Контрольных и подопытных животных содержали в идентичных условиях.

Показателями токсического действия ДА на организм служили выживаемость животных, вес их тела, картина морфологического состава периферической крови, в том числе люминесцентная микроскопия лейкоцитов, функция печени и почек, а также результаты патоморфологических исследований органов животных, забитых и погибших в разные сроки.

Для изучения кинетики накопления урана в легких, скелете, почках и печени были взяты дополнительные группы крыс (по 3—4 животных на каждый срок), которых забивали в различные сроки ингаляции (1, 2, 4, 8, 16, 32, 75, 90, 105, 128-е сутки), а также после ее окончания. Весь экспериментальный цифровой материал обработан статистически с вычислением доверительного коэффициента (0 и степени вероятности (Р).

Наблюдения показали, что с первых дней ингаляции подопытные крысы неохотно поедали корм, больше потребляли воды, были вялы и заторможены. Эти признаки оказались более выраженными у животных 2-й группы. Так, через 1 месяц от начала ингаляции они потеряли 11% веса. У крыс 2-й группы в течение 1 месяца не было прироста веса; у контрольных крыс за это время прибавка в весе составила 18%. В последующие сроки наблюдалось статистически достоверное отставание в приросте веса во 2-й группе не только во время ингаляции, но и в течение длительного срока после ее окончания (до 20-го месяца наблюдения).

В моче животных всех 3 групп периодически (1 раз в месяц) определяли количество белка, сахара и креатинина, а в крови — уровень остаточного азота. Установлена выраженная протеинурия у крыс при воздействии ДА в концентрации 8 мг/м3 в различные сроки наблюдения (табл. 1).

Таблица 1

Количество белка (в мг/сутки) и гиппуровой кислоты (в мг/сутки) в иоче крыс при хронической ингаляции ДА в концентрации 8 мг/м8

Срок наблюдения (в месяцах) Белок Р Гиппуровая кислота Р

контроль опыт контроль опыт

М±т М±т

От начала ингаляции 0,5

0 36,5±4,5 34,5±3,0 69,1 ±4,6 66,2±4,4 0,5

0,5 24,2±3,2 74,2±5,4 0,05 — — —

1 31,1 ±4,6 72,8±8,9 0,01 67,1 ±3,6 51,0±4,9 0,05

2 36,1 ±5,4 75,7±7,1 0,01 66,0±3,8 45,5±4,6 0,01

4 44,9±6,3 91,8± 12,9 0,01 82,0±2,8 43,0±4,6 0,001

После окончания за-

травки

6 34,1±6,6 77,3± 10,3 0,01 75,2±3,0 53,0±7,0 0,02

8 39,9±4,6 59,6±7,4 0,05 70,3±4,7 67,5±6,9 0,5

10 42,1 ±6,8 51,2±7,6 0,1 68,4±8,4 62,1 ± 8,5 0,5

В группе контрольных животных и в 3-й группе существенной разницы в количестве белка в суточной пробе мочи не обнаружено. Кроме протеинурии, при концентрации ДА 8 мг/м3 установлена выраженная глю-козурия — в отдельных случаях содержание сахара в моче достигало 0,5—1 г% (в контроле в те же сроки находили следы сахара и не более 0,1 г%).

Исследование функции печени с помощью пробы Квика — Пытеля в модификации Н. Г. Степановой показало явное нарушение синтетической и обезвреживающей функции печени (см. табл. 1) как во время затравки, так и на протяжении длительного срока после ее прекращения. Нарушение функции печени (по этому показателю) у крыс 3-й группы отмечено только на высоте ингаляции (68 мг гиппуровой кислоты против 82 мг в контроле).

Учитывая то, что проба Квика — Пытеля при поражении почек может давать неточные результаты, мы для характеристики экскреторной функции печени применили пробу с бром-феноловым синим. И по этому показателю у животных 2-й группы было установлено нарушение функции печени. Так, если в группе контрольных крыс содержание красителя в крови через 12 мин. после внутривенного введения не превышало 8% введенного количества его, то во 2-й группе животных уже на ранних стадиях ингаляции оно достигало 50%.

Уровень остаточного азота в крови был значительно увеличен у крыс 2-й группы. Так, если в контроле и в 3-й группе он в различные сроки не

/7

I" г

Г'

}; Э * £ I

■II А

А

_, V

и Л А ' .1

<1 у,

ш ¿2 7Ж (Ш жтшяхжт

_> \ г л -•л

/. Ад ,4

С т Г/ V, V/. Я %

ШШ ж УА

-А 'Г ' £ / / Г г ' гг

\ 1 г

\ г у _

._ —

л \ / : л ¿1

к

1!

я

о 1

/1 13

/Месяцы

Изменения морфологического состава периферической крови крыс при хронической ингаляции диураната аммония.

а — ретикулоциты, гемоглобин и эритроциты; б — эозинофилы, нейтрофилы, лимфоциты и лейкоциты; 1 —.(1-я контрольная) группа; 2 — 2-я группа; 3 — 3-я группа. Стрелкой обозначено окончание ингаляции.

превышал 40 мг%, то у животных 2-й группы достигал 80 мг% (в конце периода ингаляции). При этом достоверное повышение уровня остаточного азота в крови у крыс этой группы наблюдалось на 1—8-м месяце опыта.

У крыс 2-й группы выявлены изменения красной и белой крови. В частности, обнаружены достоверное снижение содержания гемоглобина до 10 г % (против 14 г% в контроле), относительный нейтрофилез и лим-фопения (до 40—50% лейкоцитов), а также довольно стойкая и выраженная эозинофилия. При воздействии ДА в концентрации 1 мг/м3 указанных изменений в периферической крови не было, отмечено только некоторое снижение содержания гемоглобина и количества эритроцитов до нижних границ нормы (см. рисунок, а, б).

I I

I

/2

/Иесяць!

Таблица 2

Количество клеток (в %) с измененной флюоресценцией в периферической крови крыс

при хронической ингаляции ДА

Срок наблюдения (в месяцах) Контроль 2-я группа (8 мг/мг) Р 3-я группа (1 мг/м') Р

М±т М±т

От начала затравки

0 4,2±0,5 3,8±0,4 0,5 3,4±0,3 0,5

1 5,6±0,7 4,7±0,5 0,5 3,9±0,4 0,5

4 8,4±0,9 10,0± 1,2 0,1 6,9±0,8 0,5

После окончания затравки

5 10,1±1,8 22±4,1 0,05 12,9±0,9 0,05

8 14,2±2,4 38,0±2,8 0,01 12,8± 1,8 0,5

10 13,0± 1,6 22,4±3,1 0,01 14,1 ±2,1 0,5

Люминесцентный анализ периферической крови также выявил значительные изменения лейкоцитов у крыс 2-й группы (табл. 2).

Как видно из табл. 2, с 5-го месяца опыта в крови крыс 2-й группы количество клеток с измененной флюоресценцией (красный цвет вместо желтого и зеленого) увеличивалось с 10,0±1,2 до 38,0±2,8% (8-й месяц опыта). У контрольных животных количество таких клеток в те же сроки не превышало 4—10%.

Увеличение количества клеток с измененной флюоресценцией у крыс 3-й группы отмечено с 5-го месяца опыта (от 12,9±0,9 до 14,1± ±2,1%) к 10-му месяцу опыта.

Патоморфологические изменения были выражены довольно четко в почках, печени и легких при концентрации ДА 8 мг/м3.

В почках в ранние сроки ингаляции (80-е сутки) отмечены явления расстройства циркуляции (клубочковые капилляры, расширение и переполнение кровью вен и артерий). К 32-м суткам изменения почек стали более выраженными, причем они носили очаговый характер. В отдельных клубочках наблюдался пикноз ядер эпителия капилляров, иногда в просвете капсулы клубочков виднелся белковый выпот с примесью эритроцитов. Просветы извитых канальцев главного отдела оказались суженными, эпителий местами был набухший, с пикнотичными ядрами (иногда спущенный в просвет канальцев), межканальцевые капилляры полнокровны. К концу ингаляции эти изменения нарастали. Увеличивалось число эпителиальных клеток с пикнотическими ядрами во всех отделах канальцев. В печени изменения были менее четкими, чем в почках, но они также свидетельствовали о токсическом действии ДА.

Вначале регистрировалось застойное полнокровие, затем происходило набухание купферовских клеток, ядра печеночных клеток становились полиморфными (встречались 2-ядерные клетки с гигантскими ядрами). Эти изменения в печени отмечены не только в ходе ингаляции, но и через 2 месяца после ее окончания. В легких обнаружены изменения, протекавшие по типу интерстициальной пневмонии с отдельными участками эмфиземы, ателектазов.

Морфологических изменений в органах крыс при концентрации ДА 1 мг/м3 не обнаружено. Отмечены только сосудистые расстройства, наиболее выраженные на высоте интоксикации, т. е. в конце 4-месячного периода ингаляции.

Мы определяли также продолжительность жизни животных. Установлено, что ДА в концентрации 8 мг/м3 при хронической ингаляции укорачивает жизнь животных. Так, если контрольные крысы жили 612±68 дней, то подопытные (2-я группа) — 454±59 дней. ДА в концентрации 1 мг/м3 при тех же условиях не оказывает влияния на продолжительность жизни.

За 4 месяца ежедневной ингаляции поглощенные тканевые дозы при концентрации ДА 8 мг/м3 (по урану 6 мг/м3) составили для легких 28,5 бэр, почек 3,2 бэр, скелета 1,5 бэр и печени 0,45 бэр. Соответственно при воздействии ДА в концентрации 1 мг/м3 (по урану 0,73 мг/м3) тканевые дозы равны для легких 4,8 бэр, почек 1 бэр, скелета 0,35 бэр и печени 0,1 бэр. Указанные тканевые дозы были определены, исходя из удельной активности соединения (~0,7-10_3 мккюри урана в мг), по количеству урана в органах животных, забитых в разные сроки ингаляции (табл. 3).

Таблица 3

Содержание урана (в мкг/г) в органах крыс при хронической ингаляции ДА

Срок наб- Концентрация ДА

людения (дни инга- 8 мг/м• 1 мг/м•

ляции)

легкие почки скелет печень легкие почки скелет

1 6,4 2.7 0,5 0,17 1.2 0,5 0,2

2 16,4 4,2 1,30 0,20 1.8 0,8 0,3

4 24,0 4,1 2,0 0,50 3,5 1,2 0,4

8 46,0 6,1 2,50 0,85 6,0 1.4 0,6

16 73,0 6,1 3,80 1,90 13,0 1,8 1.1

32 87,0 6,9 5,70 2,20 22,0 2.4 1.2

75 169,0 11,3 7,70 2,20 26,0 4,2 2,0

90 187,0 17,2 8,10 2,90 32,0 5,4 2,2

105 166,0 17,2 8,50 2,70 34,0 5,8 2.6

128 175,0 16,8 9,30 2,70 36,0 6,1 2,8

Как видно из табл. 3, при ежедневной хронической ингаляции ДА независимо от концентрации его в воздухе затравочных камер к 90—105-м суткам в легких, почках, скелете и печени наступало равновесное состояние по урану, причем кратность накопления для легких будет составлять около 3,5, а коэффициент дифференциального накопления — 200.

Поскольку к моменту окончания хронической 4-месячной ингаляции в организме наступило равновесное состояние по урану, можно предположить, что при продолжении ингаляции количество урана в органах будет оставаться примерно на одном и том же уровне, а следовательно, и мощность дозы со временем меняться не будет. Это имеет важное значение для оценки предельно допустимых доз и концентраций урана в воздухе производственных помещений.

Таким образом, в эксперименте на крысах установлено, что ДА в концентрации 8 мг/м3 при хронической ингаляции является явно токсичным, а концентрация этого соединения на уровне 1 мг/м3 близка к минимально действующей или пороговой в хроническом опыте. Об этом свидетельствует тот факт, что функциональные нарушения органов и систем при концентрации ДА 1 мг/м3, выявленные в конце периода ингаляции, нормализуются в восстановительном периоде, т. е. в течение нескольких недель после прекращения затравки.

Кроме того, ДА в концентрации 1 мг/м3 не влияет и на продолжительность жизни животных.

Принимая во внимание высокую токсичность урана и в то же время сравнительно невысокую степень растворимости ДА, мы считали возможным взять коэффициент запаса 7. В качестве временной ПДК ДА в воздухе производственных помещений можно рекомендовать концентрацию 0,1 мг/м3 (по урану). Указанный коэффициент запаса согласуется с рекомендациями, принятыми в СССР при обосновании ПДК вредных веществ в воздухе производственных помещений.

Возможен другой путь обоснования ПДК ДА— использование данных, полученных при изучении кинетики накопления и закономерностей распре-

деления в условиях хронического ингаляционного воздействия. Если предположить, что к 120-му дню ингаляции в легких наступило равновесное или близкое к нему состояние по урану и что в последующие сроки при продолжении ингаляции мощность дозы будет приблизительно постоянна (см. табл. 3), то за 1 год ингаляции при концентрации ДА в воздухе производственных помещений 1 мг/м3 в легких будет создаваться тканевая доза около 15 бэр, т. е. предельно допустимая доза облучения для профессионалов (по рекомендации МКРЗ)1. Следовательно, концентрация ДА 1 мг/м3 является пороговой или близкой к ней и по радиационному фактору. При этом мы допускали одинаковые параметры метаболизма урана у крысы и человека, принимая в качестве критического органа легкие. В этом случае рекомендуемая ПДК на уровне 0,1 мг/м3 имеет 10-кратный запас при переносе экспериментальных данных от подопытных животных (крыс) к человеку. В действительности, этот коэффициент запаса будет большим, так как объем дыхания крысы на единицу веса тела или легких примерно в 2 раза выше того, который наблюдается у человека.

Тканевые дозы в скелете, почках и печени, создаваемые при концентрации ДА 1 мг/м3, на 1—2 порядка меньше допустимых доз, рекомендуемых МКРЗ. Расчет тканевых доз в легких, почках, скелете и печени при хронической ингаляции ДА в концентрации 8 мг/м3 показывает, что даже при этой явно токсической концентрации тканевые дозы, превышающие предельно допустимые дозы (по рекомендации МКРЗ), могут создаваться только в легких. Следовательно, клиническая картина при поражении ДА обусловлена в первую очередь химической токсичностью урана как тяжелого металла. Очевидно, что нормирование естественного урана, в частности диу-раната аммония, по радиационному воздействию будет справедливо только по отношению к легким. Вместе с тем, как показывают эксперименты, при хроническом воздействии ДА поражаются не только легкие; в первую очередь нарушаются функции почек и печени, хотя тканевые дозы, создаваемые в них, намного меньше предельно допустимых. Поэтому более правильным будет нормировать ДА не по радиационному эффекту, а по химической токсичности.

В связи с тем что разница в удельной активности естественного урана и U238 не будет оказывать существенного влияния на создаваемые тканевые дозы в почках и печени при минимально действующих и пороговых концентрациях ДА, а прежде всего будет иметь значение химическая токсичность, предельно допустимые концентрации естественного урана и U238 должны быть одинаковыми. Концентрация урана в воздухе производственных помещений на уровне, не превышающем 0,1 мг/м3, будет безопасной не только для печени и почек по химической токсичности, но и в радиационном отношении для легких независимо от изотопного состава ДА, т. е. как для естественного урана, так и для U238.

Необходимо указать также, что в рекомендациях МКРЗ, касающихся ПДК урана, мал коэффициент запаса (3,5).

В связи со сказанным более правильно принять ПДК ДА в воздухе производственных помещений на уровне, не превышающем 0,1 мг/м3 (по урану), а в единицах активности на уровне 7-10"14 кюри/л. Предлагаемая величина ПДК ДА в 2 раза меньше рекомендуемой МКРЗ.

ЛИТЕРАТУРА

Галибин Г. П., Поздняков А. Л., Муравьева Л. И. Гиг. и сан., 1966, № 12, с. 22. — Г а л и б и н Г. П. Там же, 1967, № 12, с. 40. — С т е п а -нова Н. Г. В кн.: Токсикология новых промышленных веществ. М., 1961, в. 1, с. 80. — Dygert Н. Р. В кн.: С. Voegtlin, Н. Hodge (Ed.), Pharmacology and Toxicology of Uranium compounds. New York, 1949, p. 666.

Поступила 5/11 1969 r.

1 Радиационная защита. Госатомиздат. M., 1961.

SUBSTANTIATION OF THE MAXIMAL PERMISSIBLE CONCENTRATIONS OF AMMONIUM DIURANATE IN THE AIR OF INDUSTRIAL

PREMISES

G. P. Galibin, P. A. Vlasov

In a chronic test carried out on rats inhalation of ammonium diuranate at a concentration of 8 mg/m3 for four hours daily for a period of 4 months proved to be definitely toxic. The concentration of this compound amounting to 1 mg/m3 approached the minimum effective level obtained in the chronic inhalation test. The paper presents data of clinical biochemical and pathalogoanatomical investigations and the amount of substance absorbed by such tissues as the skeleton, the lungs, the liver and the kidneys. On the basis of the experimental data obtained the maximum permissible concentration of ammonium diuranate in the air of industrial premises is recommended to be set at a level of 0.1 mg/m3 of uranium (7-10~u curie/1 for natural uranium).

УДК 613.в44:«9

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НИЗКОЧАСТОТНЫХ КОЛЕБАНИЙ В КАБИНАХ МАШИНИСТОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ БАШЕННЫХ КРАНОВ

Доктор мед. наук А. А. Меньшов, инженер Д. В. Виноградов,

А. М. Барон

Киевский институт гигиены труда и профзаболеваний и Московский инженерно-строительный институт

При современных методах строительства жилых и промышленных зданий ведущая роль принадлежит специальным механизмам, в частности башенным кранам. Возрастающая интенсивность строительно-монтажных работ и повышенные скорости механизмов современных башенных кранов предопределяют высоконапряженный труд машинистов. Машинисты, обслуживающие башенные краны наиболее распространенных типов (МБТК-80, КБ-160.2, КБ-100.0), нередко жалуются на сильное раскачивание кабин во время операций, связанное с этим повышенное утомление к концу рабочего дня и возникающее в отдельных случаях головокружение.

В связи с этим был детально изучен характер колебаний в кабинах башенных кранов некоторых типов (КБ-160.2, КБ-100.0, МБТК-80 и БК-180) и исследовано состояние ряда физиологических функций у машинистов строительных кранов, изучавшихся ранее только Е. Ф. Медведевой (1962, 1966).

Основные параметры колебаний в кабинах кранов измерялись в производственных условиях при монтаже крупнопанельных зданий. Перемещение и ускорение колебаний регистрировались на сиденьях машинистов и полу кабин в 3 взаимно перпендикулярных направлениях — вертикальном и двух горизонтальных (параллельно расположению стрелы крана и перпендикулярно стреле). Для измерения перемещений колебаний применены сейсмографы, предназначенные для регистрации больших амплитуд (ВПД-3), а для ускорения — пьезоэлектрические сейсмоакселерометры типа АП. Запись производилась на шлейфном осциллографе Н-700 при помощи интегрирующих гальванометров ГБ-Ш-3. Исследуемые параметры колебаний регистрировались как при работе каждого из 4 механизмов, обеспечивающих передвижение крана по рельсам, подъем и спуск груза, вращение колонны и изменение вылета стрелы, так и при совместной работе 2—3 механизмов.