CC BY
7
УДК ем.7:615.277.<1-074
М. Г. Шандала, Н. Я■ Янышева, И. С. Киреева, И. А. Черниченко
ОПЫТ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ КАНЦЕРОГЕНОВ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
Сохранение и укрепление здоровья населения является главной задачей советской медицины. В этом плане все большую актуальность приобретает профилактика злокачественных новообразований, которые наряду с сердечно-сосудистыми заболеваниями определяют состояние здоровья населения [11.
Особую тревогу вызывают рост частоты рака1У легкого, ставшего наиболее частым видом онкологической патологии у мужчин, а в ряде промышленных центров — и у населения в целом. Согласно прогнозу, заболеваемость раком легкого к 1990 г. по стране возрастет в 1.74 раза по сравнению с 1970 г. [61, а на Украине — в 1,83 раза среди мужского и в 1,69 раза среди женского населения [31.
ф Современный уровень знаний позволяет считать ^ ^ доказанным роль химических канцерогенов в возникновении злокачественных новообразований, в том числе рака легкого у человека 112, 191.
Развитие онкологических исследований канцерогенных веществ в нашей стране связано с фундаментальными работами акад. АМН СССР Л. М. Ша-бада и его учеников 14, 12, 13, 17 и др.1.
Появились методы идентификации в окружающей среде высокоактивного канцерогена бенз(а)пирена / (БП), установлены источники его выбросов и уровень загрязнения воздуха, воды, почвы, продуктов питания, разработаны научные основы гигиенической регламентации канцерогенов и впервые в мире обоснованы их ПДК.
Особенностью работ последнего десятилетия и, в частности, проводимых в Киевском НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева, яв-ляются новые научные и методологические аспекты изучения канцерогенов в окружающей среде — организация контроля канцерогенов в атмосферном воздухе, определение их реальных нагрузок на население и поиск количественных связей этих нагрузок с заболеваемостью раком легкого, разработка вопросов комплексного и дифференцированного регламентирования канцерогенов.
До последнего времени изучение наиболее распространенного в атмосферном воздухе класса антропогенных канцерогенов — полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) сводилось в нашей стране в основном к определению БП. При изучении загрязненности воздушного бассейна ряда промышленных городов и сельской местности ^ УССР с применением спектрофлуориметрического
метода 1 нами идентифицированы и количественно определены 16 ПАУ, 9 из которых обладали кан- ' -церогенной активностью. Среди обнаруженных веществ сильные канцерогены — БП, дибенз(а, Л)ан-трацен, дибенз(а, ¿)пирен, канцерогены средней силы — бенз(Ь)флуорантен и слабые — бенз(е)пи-рен, бенз(а)антрацен, дибенз(а, с)антрацен, хри-зен, индено(1,2,2—сс!)пнрен 1161. Анализ количественных соотношений концентраций этих соединений и их канцерогенной активности дал основание признать приоритетное значение БП в ряду других канцерогенных ПАУ, обнаруженных в атмосферном воздухе. Это позволило с достаточным основанием использовать его для изучения закономерностей распространения канцерогенов класса j ПАУ в атмосферном воздухе населенных мест и оценки их канцерогенной опасности для населения.
В результате систематических исследований ВП, проведенных в 5 городах с разной профилизацией производства (металлургические, коксохимические, нефтеперерабатывающие, машиностроительные предприятия) и ряде сельских населенных пунктов, установлены основные закономерности его пространственного распределения в атмосферном воздухе, описана градация канцерогена по функциональным зонам городов, зависимость уровня загрязнения qt степени и характера промышленного развития населенных пунктов [5, 14, 151.
Впервые в нашей стране на территории 2 крупных городов республики были организованы стационарные пункты, где осуществлены круглогодичные наблюдения за содержанием БП в атмосферном воздухе. Это дало возможность не только проследить динамику суточных концентраций канцерогена в течение годового цикла, но и выявить зависимость показателей от времени их осреднения, установить количественные соотношения этих показателей, описать логнормальный характер распределения концентраций канцерогена в атмосферном воздухе [51.
Полученные материалы явились основой для разработки гигиенических требований к организации контроля за содержанием канцерогенных ПАУ в воздушном бассейне населенных мест 1101, прин- v/ ципов и методических подходов к определению реальной аэрогенной нагрузки канцерогенов на население [9, 111, дифференцированных по времени ПДК в атмосферном воздухе БП.
1 Анализы выполнены на базе отдела канцерогенных
агентов НИИ канцерогенеза ВОНЦ АМН СССР.
В последнее время в нашей стране получили развитие исследования по определению канцерогенных нитрозами нов в пищевых продуктах, почве, воде 12]. Однако таких исследований в отношении атмосферного воздуха до сих пор не проводилось. В институте разработан метод отбора проб воздуха и определения в них Ы-нитрозодиметила-мина и 1\'-нитрозодиэтиламина с использованием доступной отечественной аппаратуры — газового хроматографа с пламенно-ионизационным детектором и масс-спектрометра 18]. С применением этого метода в стационарных пунктах крупного города изучены в течение годового цикла концентрации нитрозамннов и их предшественников — аминов и окислов азота. Выявлена сильная корреляционная связь между количеством нитрозоами-нов и окислов азота. Натурные наблюдения и модельные опыты позволили установить, что при содержании окислов азота в атмосферном воздухе на уровне ПДК экзогенный синтез нитрозамннов не происходит 118].
В настоящее время широко обсуждается вопрос о количественном изучении влияния химических канцерогенов на уровень онкологической заболеваемости населения. На состоявшемся в 1982 г. в Риме рабочем совещании по количественной оценке опасности химических веществ особо подчеркивалась необходимость детального учета всей суммы канцерогенных факторов, т. е. их полной дозы, воздействующей на человека в течение жизни. Трудность определения канцерогенной нагрузки связана не только с необходимостью получения весьма многообразной информации о поступлении канцерогенов в организм человека из различных источников окружающей среды и учета динамики этого поступления на протяжении длительных периодов времени, но и с отсутствием методологии определения такой нагрузки.
Опыт многолетних исследований БП в среде обитания человека позволил подойти к обоснованию принципов и методических подходов к определению реальной дозы канцерогена, поступающей в организм человека через органы дыхания и желудочно-кишечный тракт 19, 11]. Для расчета аэрогенной нагрузки рекомендован принцип дифференцированного учета вклада городской, производственной и внутрижилищной среды, а также продуктов курения и предложена соответствующая расчетная формула 15, 11].
В результате комплексных гигиенических и он-коэпидемнологических исследований, выполненных у городского и сельского населения (7 млн. человек), выявлена зависимость концентрация (доза) БП — частота рака легкого у населения. Применение методов математического моделирования позволило установить уровни символизирующего комплекс канцерогенных ПАУ воздействия канцерогена, при которых может иметь место статистически значимый риск заболеваемости раком легкого.
V/ Кардинальным вопросом рассматриваемой проблемы продолжает оставаться гигиеническое регла-^ менгированне канцерогенов в окружающей среде.т В последние годы институтом разработаны новые аспекты регламентирования канцерогенов. По материалам экспериментальных, натурных и он-коэпидемиологических наблюдений обоснованы дифференцированные по времени ПДК в атмосферном воздухе БП. При этом действующую в настоящее время среднесуточную ПДК канцерогена (0,1 мкг/100 м3, или 1 нг/м3) как обеспечивающую по условиям экспериментального обоснования недопущение риска развития опухолей на протяжении естественной продолжительности жизни рекомендовало перевести в категорию среднегодовой ПДК. Регламенты канцерогена более коротких периодов осреднения определены на основании выявленных временных закономерностей распределения его концентрации в атмосферном воздухе. Предлагаемая среднесуточная ПДК (5 нг/м3 при допустимой вероятности появления 9%) обеспечивает при различных режимах загрязнения воздушного бассейна БП сооблюдение его среднегодовой ПДК на уровне 1 нг/м3. <7 Надежность этого регламента подтверждена результатами онкоэпидемиологии исследований, по- ф казавших, что содержание БП в атмосферном воз- ▼ духе на уровне его среднегодовой ПДК не приводит к статистически значимому риску повышения заболеваемости населения раком легкого. Наши экспериментальные исследования были направлены на совершенствование критериев оценки канцерогенной активности химических загрязнителей на основе апробации иммунологических, биофизических, патоморфологических и других показателей, а также изучение закономерностей канцерогенеза при различных режимах и путях воздействия канцерогенов [7]. Установлено, что наиболее чувствительным критерием вредности малых доз канцерогена остается опухоль. Отмечено преимущественное значение аэрогенного пути поступления БП в организм по сравнению с пероральным, что подтверждается частотой поражаемости, временем развития опухолей и их множественной локализацией.
^ При комплексном (в органы дыхания и пищевой ^И канал) поступлении канцерогена наблюдались разные эффекты — от потенцирования в области больших доз до независимого действия в области малых доз. Выявленный эффект независимого действия малых доз БП определил гигиенические рекомендации: ПДК канцерогена при комплексном воздействии не должна превышать каждый из ранее установленных регламентов для атмосферного воздуха и воды водоемов. Зависимость проявления канцерогенеза от дозы и режима наблюдалась также при действии канцерогена в комбинации с токсичными веществами. Ингаляция, например, окислов азота на уровне 10-кратного превышения ПДК для атмосферного воздуха усиливала канцерогенное действие эффективных доз БП, что вы- ^ ражалось в учащении и ускорении развития опу- ^
холей. При комбинированном поступлении этих ^еществ на уровне регламентов модифицирующий эффект отсутствовал.
[/Проводимые в институте работы по изучению характеристики выбросов канцерогенных углеводородов (БП) от промышленных предприятий и тепловых электростанций и загрязнения этими соединениями воздушного бассейна различных регионов позволили осуществить в республике широкую программу оздоровительных мероприятий. Закрыт ряд промышленных предприятий, интенсивно загрязнявших атмосферу канцерогенами (пекококсо-вая установка коксохимического завода, прессовый цех брикетно-обогатительной фабрики), реконструированы с переводом на безопасные в канцерогенном отношении технологические схемы брикетная фабрика и коксовая установка нефтеперерабатывающего завода, внедрены эффективные методы термокаталитического обезвреживания га- и зов окисления пека на ряде коксохимических заводов.
VМатериалы института по инвентаризации выбросов БП в коксохимическом и металлургическом производствах, современных ТЭС широко используются проектными организациями при разработке ^мероприятий по защите окружающей среды от кан-^церогенов на крупнейших предприятиях страны, технико-экономическом обосновании защиты воздушного бассейна крупных центров черной металлургии, при обосновании предельно допустимых выбросов канцерогена для коксохимических и металлургических заводов.
В нашем представлении важнейшими задачами исследований по охране окружающей среды от загрязнения химическими канцерогенами на перспективу являются: организация мониторинга за состоянием загрязнения окружающей среды, в первую очередь атмосферного воздуха, убиквитар-ными и активными канцерогенами — ПАУ, в том числе БП, мышьяком, хромом, никелем, асбестом, нитрозаминами; накопление информации о составляющих суммарной канцерогенной нагрузки на население — загрязнении канцерогенами воздуха городской, производственной среды и жилища, НГ питьевой воды и основных продуктов питания, а также вкладе продуктов курения; разработка методологии определения суммарной нагрузки канцерогенов на население с учетом изоэффективных доз канцерогенов при их адекватном поступлении в организм; установление количественной зависимости между реальной нагрузкой канцерогенов на различные контингенты населения и показателями заболеваемости злокачественными новообразованиями, прогнозирование уровней заболеваемости в зависимости от реальной канцерогенной нагрузки; активизация работ по гигиеническому регламентированию наиболее распространенных в окружающей среде и активных химических канцерогенов; оценка эффективности мероприятий по охране ^ окружающей среды от загрязнения химическими • канцерогенами, внедряемых на промышленных
предприятиях, энергообъектах, транспорте в связи с техническим перевооружением отраслей, проводимым в условиях научно-технической революции.
Развитие научных исследований и практических работ в этих направлениях должно способствовать охране окружающей среды от загрязнения химическими канцерогенами как эффективному средству первичной профилактики злокачественных новообразований.
Литература
1. Блохин И. П.. Напалков Н. П. — Вопр. онкол., 1982 № 12, с. 3—9.
2. Боговский П. А. — В кн.: Канцерогенные N-нитро-зосоедннення и их предшественники — образование и определение в окружающей среде. Таллин. 1981, с. 528.
3. Гцслицер Л. Н., Матеийчук Я■ Д-, Кудрявцева Л. Ю. и'др. — Вопр. онкол., 1981, № 2, с. 3—8.
4. Ильницкий А. П. — В кн.: Некоторые итоги изучения загрязнения внешней среды канцерогенными веществами. М.. 1972, с. 36—39.
5. Киреева И. С. — Гиг. и сан., 1982, № 6, с. 10—13.
6. Мерабишвили В. М. — Сов. здравоохр., 1979, № 7, с. 30—33.
7. Методические рекомендации по изучению комплексного действия на организм канцерогенных углеводородов в окружающей среде. Киев, 1983.
8. Методические рекомендации по определению диэтил-и диметнлнитрозамииов в воздухе. Киев, 1984.
9. Методические рекомендации по определению суммарной нагрузки бенза(а)пиреиа для человека и ее гигиенической оценке. Киев, 1983.
10. Методические рекомендации по организации контроля за содержанием канцерогенных полициклическнх ароматических углеводородов в атмосферном воздухе населенных мест. Киев, 1983.
11. Методические указания по определению реальной аэрогенной нагрузки канцерогенов на население <на примере бенз(а)пирена). М., 1984.
12. Шабад Л. М. О циркуляции канцерогенов в окружающей среде. М., 1973.
13. Янышева Н. Я- — В кн.: Руководство по гигиене атмосферного воздуха./Под ред. К. А. Буштуевой. М.. 1976, с. 349— 384.
14. Янышева //. Я-. Киреева И. С. — В кн.: Гигиена населенных мест. Киев, 1977, вып. 16, с. 28—32.
15. Янышева Н. Я-, Киреева И. С. — В кн.: Гигиена населенных мест. Киев, 1981, вып. 20, с. 54 — 59.
16. Янышева Н. #., Киреева И. С., Донина И. Л. и др. — В кн.: Гигиена населенных мест. Киев, 1983, вып. 22, с. 50—54.
17. Янышева Н. Я-. Черниченко И. А., Баленко Н. В. и др. Канцерогенные вещества и их гигиеническое нормирование в окружающей среде. Киев, 1977.
18. Янышева Н. Я-, Черниченко И. А., Литвиченко О. Н. и др. — В кн.: Канцерогенные N-нитрозосоединения и их предшественники — образование и определение в окружающей среде. Таллин, 1984, с. 15—18.
19. Chemicals Industrial Processes and Industries Associated with Cancer in Humans. (I ARC Monogr. Suppl. 4, v. 1-29). Lyon, 1982.
Поступила 24.13.84
S u m m а г у. The principal results of research conducted at the A. N. Marzeev Research Institute of General and Communal Hygiene (Kiev) in the field of atmospheric air protection from chemical pollution by carcinogens are summed up. The research results concerning the levels of carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons and nitrosoamines in the air of the populated areas in the Uk-
rain are presented. Methodological issues related to air control management with regard to air carcinogens, estimation of their actual exposure of the population, development of overall regulation documents are described. The results of practical experience are also discussed: substantiation of time-averaged MACs for benzo(a)pyrene in the
atmospheric air, MAC for the complex exposure to benzo-(a)pyrene in the atmospheric air and water bodies, implementation of measures to protect the air from contamination with carcinogenic hydrocarbons. The major research prospects on the problem in question are outlined.
УДК 614.7:615.277.41.001.33
Н. Н. Литвинов ГИГИЕНИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ КАНЦЕРОГЕННЫХ ВЕЩЕСТВ И ВОЗМОЖНОСТИ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРОФИЛАКТИКЕ КАНЦЕРОГЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сыснна АМН СССР, Москва
Современные представления о роли экзогенных канцерогенов в онкологической заболеваемости объясняют интерес к классификации канцерогенных веществ. Предложенные ранее классификации или представляют собой варианты принципиальных подходов [1, 8, 9, 121, или решают частные вопросы, например классификация пестицидов [111, но ни одна из них не содержит перечня конкретных канцерогенных агентов. Наиболее полный перечень химических веществ, представляющих канцерогенную опасность для человека, содержится в трудах Международного агентства ВОЗ по изучению рака (МАИР ВОЗ) [101. Однако упомянутый перечень не может быть использован для целей онкопрофилактики в том виде, в котором он представлен в трудах МАИР.
Гигиеническая классификация канцерогенов может быть проведена с учетом положительных результатов тестирования на животных, проведенных в соответствии с «Методическими рекомендациями по исследованию канцерогенных свойств химических веществ и биологических продуктов в хронических опытах на животных» (Москва — Ленинград, 1981). Это является достаточным основанием для признания канцерогена потенциально опасным для человека. В гигиеническую класси-,/ фикацию должны включаться только те канцерогены, которые имеют гигиеническое значение, т. е. могут представлять опасность для населения вследствие реальности контакта с ними через объекты окружающей среды. При определении степени опасности учитывается характер воздействия на население: комбинированный, комплексный или изолированный. Более опасными считаются те канцерогены, которые могут одновременно поступать в организм различными путями. В результате этого гигиеническая оценка как самого канцерогенного загрязнения, так и характера его воздействия на население и будет определять принцип профилактики: полное прекращение контактов или гигиеническое регламентирование. В связи с этим в публикуемый список вошли только те канцерогены, которые, согласно «Методическим рекомендациям по определению реальной нагрузки на человека химических веществ, поступающих с атмо-
сферным воздухом, водой и пищевыми продуктами», утвержденными Минздравом СССР в 1984 г., являются наиболее значимыми в гигиеническом отношении загрязнителями атмосферного воздуха, среды помещений жилых и общественных зданий, воды и пищевых продуктов.
При составлении данного списка мы учли, что некоторые вещества могут представлять канцерогенную опасность, находясь не только в тех средах, в которых они упомянуты в рекомендациях. А. Так, например, асбест в них представлен в списке * наиболее значимых в гигиеническом отношении загрязнений пищевых продуктов; в то же время его канцерогенность по отношению к человеку доказана при присутствии его в воздушной среде. Подобные дополнения сделаны нами по отношению к целому ряду веществ, входящих в списки загрязнителей окружающей среды: уточнена гигиеническая значимость с учетом канцерогенности бензола, мышьяка, нитрозосоединений, полиинк-лических ароматических углеводородов. Кроме того, вместо имеющихся в списках названий групп соединений, таких, как «пестициды», «гормоны и стимуляторы роста сельскохозяйственных животных» или как «ПАУ», «нитрозосоединения», нами даны названия конкретных химических веществ и соединений, обладающих канцерогенными свойствами (табл. 1).
4 Известно, что в реальных условиях канцероген-ные вещества воздействуют на население не изолированно, а в сочетании с другими химическими загрязнителями 12, 3, 6, 71. Поэтому в задачи охраны окружающей среды должны входить мероприятия по снижению содержания в различных средах концентраций загрязнителей, обладающих свойствами, модифицирующими бластомогенез. Так же как и "в случае с канцерогенами, в первую очередь должны быть учтены и классифицированы те из модификаторов, которые встречаются в окружающей среде, т. е. имеют гигиеническое значение [4, 51. К 1-му классу целесообразно отнести тех из них, использование которых в опыте вело к увеличению числа животных с опухолями или ускоряло развитие опухолей, или, наконец, приводило к тому ^ и другому одновременно. Во 2-й класс следует
