CC BY
21
железы. Внешняя среда (почва, вода и пищевые продукты) населенных пунктов, где выявлен эндемический зоб у населения, по сравнению с селениями, у жителей которых не было увеличения щитовидной железы, содержит меньше йода и марганца, в почве первых населенных пунктов также меньше кобальта и бора.
В связи с материалами обследования и исследования областной отдел здравоохранения принял ряд мер, в частности организовал снабжение йодированной солью население некоторых районов области. Пониженное содержание фтора в подземных водах обязывает обратить внимание на состояние зубов у населения, в первую очередь в районах распространения вод альбского и хозарского водоносных горизонтов.
Вопрос о гигиеническом значении некоторых микроэлементов на фоне йодной недостаточности внешней среды требует дополнительного изучения. Это и осуществляется нами сейчас совместно с кафедрой нормальной физиологии медицинского института. Ясно одно: исследуя влияние микроэлементов, необходимо учитывать совокупность условий, при которых они воздействуют на живой организм- Разумеется, что изучать этот вопрос следует в натурных условиях и в эксперименте на животных.
Координирование научно-исследовательских работ по гигиеническому изучению микроэлементов, которые все шире применяются в сельском хозяйстве, совершенно необходимо в целях быстрого и правильного разрешения данной проблемы..
Поступила I6/IX 1965 г.
MICROELEMENTS OF THE ENVIRONMENT IN CONNECTION WITH THE PROBLEM OF ENDEMIC GOITER IN THE SARATOV REGION
L. I. Lose
In certain districts of the Saratov district there were cases of enlarged thyroid gland among the population. The environment (soil, water and food stuffs) of the settlements, where cases of endemic goiter were revealed, contained less iodine and manganese; the soil of those areas contained less cobalt and borax. A low content of fluorine in ground waters points to the necessity of examining the state of teeth of the first of all in the regions supplied by Albsky and Khozarsky waterbearing strata. Coordinated scientific research work in hygienic investigation of the microelements in necessary for the purpose of fast and correct solution of this problem.
УДК 613.63:546.3
РЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ КАК ФАКТОРЫ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА ПРОИЗВОДСТВЕ
Заслуженный деятель науки проф. 3. И. Израэльсон, канд. мед. наук С. В. Суворов
I Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова
На кафедре гигиены труда нашего института было развернуто планомерное и систематическое изучение проблемы редких металлов в гигиене труда. Были подвергнуты исследованию условия и характер возможного действия на организм таких редких металлов, как Мо, V, 2г, ЫЬ, Та, Т!, Бе, Яе, (ла, Т1, Сэ, 1?Ь, 2п и Ш, а также редкоземельных элементов, используемых в технике, в естественной смеси и порознь (Бгл, Ей, N<3, Ос1 и др.). Условия действия редких металлов показаны в таблице. Появились и сводные работы (3. И. Израэльсон и О. Я. Моги-левская, и др.). Предложены и утверждены нормативы предельно до-
пустимого содержания в воздухе производственных помещений аэрозолей ряда редких металлов и их соединений (16 веществ), гигиенические рекомендации по проведению медицинских осмотров рабочих, правила предупредительного санитарного надзора и пр. Сейчас можно обобщить некоторые материалы производственно-гигиенического, токсикологического и биологического характера.
Условия действия редких металлов (выборочная характеристика)
Соединения, с возможен которыми контакт Возможные пути поступления в организм Сочетанное дей-
Металлы Производственный ствие с другими
процесс химическая физичес- через органы через же-лудочно- факторами производственной
формула кое состояние дыхания кишечный тракт среды
Мо Ковка МоО, Дым ++ + Лучистое теп-
ло, импуль-
сный шум
Получение вы- МоС18 Пыль + + + HCl, СО, эти-
сокочистого ловый эфир,
Zr Мо ZrCl4 дихлорэтан
Получение хло- я + Фосген, HCl,
рида циркония C12S02, СО, Tici4, SiCi«
Лантаннды Получение La и вся 9 ++ Радон, иони-
группа зирующее
Т1 Получение из от- T1S04 Раствор излучение
— ++ AsH3, H2S, h2so4
ходов свинцо- Т1 „Губка" — + +
вого производ- Т120, Т1203 Дым ++ +
ства
In Получение из In203 Пыль ++ + ICO, S02, Pb,
отходов цин- InCl3 Дым ++ + ZnO
кового произ- In2(S04)3 Раствор ++
водства In „Губка" — + +
W Производство WOs Пыль ++ 1
металлическо- W 9 ++ + CO
го w ,w4on, W02 11 ++ + J
Обозначения: -)—|- преимущественный путь поступления; + дополнительный путь.
Изучение условий труда показало, что получение редких металлов и сплавов на их основе является сложным многостадийным процессом. Таковы получение металлов из руд и отходов производств цветной металлургии, порошковая металлургия, литье, сварка, металлургические покрытия изделий и др. Используются также методы и приемы химической и других отраслей промышленности, например, при получении катализаторов, микроудобрений и т. д.
Получение и использование редких металлов влекут за собой поступление в воздух силикозоопасной пыли при добыче руд, неблагоприятный микроклимат при пирометаллургических процессах и др- Не исключено попутное выделение газообразных токсических веществ, например АбНз при нарушениях в обработке теллуритовых концентратов и в производстве Т1 (Т. С. Тихова и соавторы; Н. С. Пахотина, и др.), БОг и СО при получении 1п из отходов цинкового производства (В. В. По-досиновский) и т. д. Возможно сочетанное действие химических и физических факторов производственной среды при извлечении металлов из руд, получении ковких металлов (О. Я- Могилевская; И. В. Рощин; С. В. Суворов).
Вопреки распространенному мнению о том, что в процессе получения редких металлов основное гигиеническое значение имеет возможность образования аэрозоля их соединений, ныне определен вред пря-
мого контакта рабочих с растворами, кусковыми материалами, расплавами легкоплавких металлов (Ga, Rb). Это говорит об опасности внесения в организм токсических веществ через желудочно-кишечный тракт при многих гидрометаллургических и химико-металлургических процессах производства Zn, Ga, TI и др.
При гигиенической оценке характера возможного действия редких металлов на организм нельзя учитывать только их биологическую активность. Весьма существенно понимать значение вида действующего соединения и физических свойств его. Это особенно хорошо видно на примере образования аэрозолей редких металлов. Исследования показали, что аэрозоль может быть грубодисперсным (собственно пыль) и мелкодисперсным. Весьма разнообразны свойства дисперсной фазы аэрозоля. В условиях образования пыли редких металлов возможно получение двухфазных, полиморфных, полидисперсных, моно- (при обработке чистых металлов) и поликомпонентных аэрозолей (при подготовительных операциях получения редких металлов из руд). При некоторых операциях (в порошковой металлургии и др.) в воздух поступает высокодисперсный аэрозоль измельчения. Возможно также образование аэрозоля конденсации (высокодисперсный), который в свою очередь может быть двух- и многофазным монокомпонентным (плавка, горячая обработка чистых металлов, металлургические покрытия и др.) и двух- и многофазным поликомпонентным (нагрев, плавка, сварка сплавов и интерметаллических соединений). В отдельных случаях конденсация паров металла сопровождается вторичным образованием грубодисперсного аэрозоля (контактная сварка с оплавлением молибдена).
Все эти свойства определяют необходимость различной гигиенической оценки аэрозоля одного и того же металла в зависимости от видов их, так как именно они могут влиять на степень и характер действия.
Гигиеническое изучение редких металлов как факторов внешней среды предполагает правильное понимание процесса образования аэрозоля их. Известно, что в основе образования пыли лежит процесс измельчения, механической обработки, просева металлических порошков и т. д. В основе же образования аэрозоля конденсации лежат процессы испарения металлов, связанные с их высокотемпературным нагревом. При этом происходит конденсация вещества из перенасыщенных паров: выделение твердой фазы из газообразной среды. В этом смысле аэрозоль конденсации может рассматриваться как многофазный. Устойчивость его зависит в первую очередь от заряда частиц и степени развития адсорбционных пленок паров и газов. С последними связано и другое важное условие действия металла — изменение его отношения к растворителям: ранее гидрофобные тела могут проявлять гидрофильность и, наоборот, гидрофильные тела могут проявлять гидрофобность.
Недостаточно изучаемый в настоящее время вещественный состав поликомпонентных аэрозолей, определяемый взаимодействиями в пы-легазовой среде, существенным образом влияет на условия действия металла в смеси с другими веществами. Так, СаО и СаСОз, имеющиеся в огарке (сырье для получения Мо03), при 450° и выше реагируют с Мо03 с образованием СаМо04, который термически устойчив и практически не диссоциирует до 1200° (М0О3 заметно улетучивается уже примерно при 800°, а к 1152° упругость его паров достигает 760 мм рт. ст.). Эти же возгоны могут содержать в себе образующийся в смеси РЬМо04, испаряющийся без разложения, и CuMoÓ4, разлагающийся при температуре выше 820° на СиО и М0О3. При получении интерметаллических соединений с редкометаллическими присадками можно также ожидать выделения в воздух сложных соединений типа силикатов.
Рядом исследований (3. И. Израэльсон и О. Я. Могилевская; С. В. Суворов; В. П. Ершов) показано, что ощутимые испарения ме-
таллов возможны и при температурах ниже их точки кипения (XV, Мо, Ие и др.), а иногда и точки плавления (аморфный Эе). Если для характеристики таких случаев и применимы зависимости упругости паров металлов в воздухе от температуры нагрева (В. Г. Ма-цак, Л. К. Хоцянов), то нельзя не учитывать происходящих в конкретных условиях среды изменений химических и физических свойств металлов (образование окислов, хлоридов с их иными, отличными физическими константами). Следует иметь в виду, что температурные параметры большинства металлургических процессов превышают точку плавления окислов этих металлов, активно образующихся при нагревании в поверхностных слоях металла, а при плавке и в его массе, что приводит к улетучиванию их намного раньше самих металлов. Так, для Мо упругость пара 760 мм рт. ст. наблюдается при 4700°, для МоОз— 1152°, для XV — 5900°, для Ш03— 1360°, для Бе — 685°, для БеОг — 335°, для Те— 1390°, для Те02 —600°, для 1?е — 5870°, для Ие207 — 363° и т. д. В то же время для некоторых металлов (йа) выделение окислов при нагревании, видимо, практически несущественно.
Все эти сложные взаимодействия редкого металла со средой крайне важны для понимания условий влияния его на организм.
Трудно переоценить гигиеническое значение дисперсности. С ее увеличением растет физическая и химическая активность вещества (способность к адсорбции, к реакциям взаимодействия в газовой среде и т. д.). В некоторых работах отмечено усиление токсического действия и в то же время некоторое ослабление фиброгенного действия при увеличении дисперсности частиц V, Мо и других металлов (И. В. Рощин; С. В. Суворов).
Важно и знание растворимости редких металлов и их соединений. В большинстве случаев растворимость тех и других с точки зрения химии мала, тем не менее она существенна для развития хронической интоксикации. При этом надо учитывать не только способность к образованию истинного раствора, но и к реакциям комплексообразования в растворе, особенно с естественными метаболитами, а также и то обстоятельство, что многие редкие металлы используются в промышленности в виде соединений с высокой растворимостью.
Характер их действия в силу указанных свойств и индивидуальных особенностей элемента различен. Исследования показали, что ряду редких металлов и их соединений при определенном уровне содержания тех и других (V, Т1, Ве, Те и др.) в воздухе присуще острое токсическое действие. Однако можно назвать ряд металлов (Т1, Та, и др.), острое действие которых на работающих не обнаруживается, особенно при выделении грубодисперсного аэрозоля или заглатывании. К тому же нет прямого соответствия между возможностью и даже степенью острого токсического действия и вероятностью проявления хронического действия на организм (Ш, 2т, ва и др.). Отсюда трудность предвидения степени вредности металла. Аэрозоли многих металлов способны вызывать хронические патологические процессы. Большей части редких металлов (5е, Т1, Мо и др.) присуще общетоксическое действие.
Однако общим свойством редких металлов является влияние на органы дыхания с развитием пневмокониотических и чаще пневмоскле-ротических изменений. Это подтверждено работами кафедры
Можно признать особую выраженность воздействия ряда металлов на отдельные системы. С действием молибдена связывают развитие «молибденовой подагры», с действием бериллия — «бериллиевого рахита», остеогенной саркомы, гранулематоза, с действием таллия — алопеции, селена — щелочной болезни и т. д. Многие редкие металлы
1 «Токсикология редких металлов», под ред. 3. И. Израэльсона, Медгиз. М., 1963.
(Т1, Те и др.) влияют на белковый обмен, подобно тяжелым металлам (у-глобулинемия, снижение содержания БН-групп в сыворотке крови и т. д.). В токсикологическом эксперименте обнаружено специфическое и неспецифическое действие металлов (Мо, Т1 и др.) на углеводный, витаминный, минеральный и микроэлементарный обмен (Те, Ве и др.), на отдельные ферментные системы (V, Мо, Т1, ва и др.).
Таким образом, гигиеническая оценка редких металлов как нового фактора внешней производственной среды определяется не только степенью опасности работы с ними (острое действие), не только способностью их вызывать у работающих хронические интоксикации, но и вероятностью развития общих изменений функционального состояния организма, которые получают свое выражение в нарушениях разных сторон процессов обмена. Вот почему при определении гигиенических нормативов для таких металлов все эти моменты должны быть всесторонне взвешены.
В настоящее время исследователи вынуждены, как правило, давать каждому металлу индивидуальную гигиеническую оценку. Если бы удалось найти надежное решение вопроса о зависимости биологического и токсического действия элементов от места их в периодической системе Д. И. Менделеева, то можно было бы достаточно обоснованно предвидеть влияние металла на организм и иметь основательные предпосылки к суждению о нормировании веществ во внешней среде. Сейчас выявляются некоторые зависимости характера токсического действия редких металлов (и элементов вообще) внутри групп периодической системы. Например, внутри 1-й группы отмечаются антагонизм в биологическом действии 1л и N8 и сложные ионные отношения ЯЬ и К, Се и К (синергичные или антагонистичные в зависимости от дозы). Во 2-й группе также наблюдается ионный антагонизм Ве и I,Лg, объясняющий многие стороны токсичности Ве. В 6-й группе Бе, Те способны вытеснять Б из природных соединений, образуя токсические вещества и т. д. Эти наблюдения получают важное дополнительное истолкование с позиций учения об антиметаболитах (Д. Вулли).
Конечно, при оценке возможного действия редких металлов в производственных условиях крайне существенны также добавочные признаки, составляющие в совокупности внешние (изложенные выше) и внутренние условия действия металлов (пути вхождения, судьба металлов в организме, способность к кумуляции, особенности обмена веществ, вегетоэндокринный фон и т. д.).
Некоторые редкие металлы (Мо) являются микроэлементами, а биологическая роль других предполагается. К тому же антиметаболит-ная роль большинства из них очевидна. Поэтому критерий вредности редкого металла должен предусматривать степень влияния его на мине: ральный и микроэлементарный обмен. Сохраняет свою актуальность проблема соотношения потребности в микроэлементах и поступления их в организм в производственных условиях. С этим тесно связано установление соотношения специфического и неспецифического действия редких металлов, компенсации и адаптации к ним.
По существу невозможно понять в должной мере действия редких металлов на организм, если не учитывать влияния некоторых из них (1л, Мо и др.) на воспроизводящую функцию и потомство, на развитие новообразований (Ве) или изменения реактивности организма (V и др.).
Существенным дополнением к критериям вредности редких металлов и нормирования их в воздухе могут служить общие биологические зависимости, свойственные элементам земной коры, в частности учение В. И. Вернадского о генетической связи химии земной коры и живых организмов, согласно которому живое на земле адаптировано ко всем химическим элементам. В этом смысле можно говорить о биохимической
обусловленности реакции организма на тот или иной химический элемент среды. Опыт показывает, что первичное действие редких металлов на организм осуществляется прежде всего по линиям естественного метаболизма (Mo усиливает активность молибдофлавопротеида—ксантин-оксидазы) или антиметаболитных отношений, возникающих в процессе эволюции и ассимиляции организмами элементов среды (конкурентные отношения Be и Mg, Rb и К, Se и S и т. д ). Упрочение этих взглядов связано с необходимостью открытия всех элементов в живых организмах и определения их биологической роли.
Выводы
1. В современной технике и промышленности все шире применяются редкие металлы и их соединения, что делает те и другие важным фактором внешней среды многих видов производств.
2. Условия контакта рабочих с редкими металлами и их соединениями многообразны. Исключительное значение имеет возможность образования аэрозолей разных видов. Наряду с этим весьма существен прямой контакт работающих с сырьем, полупродуктами, расплавами, растворами и др. при одновременном возможном воздействии на них добавочных факторов (радиоактивное излучение, газообразные токсические вещества и др.).
3. Гигиеническая оценка степени вредности работы с редкими металлами должна не только учитывать индивидуальные токсические свойства металлов, но и общую зависимость действия от ряда их свойств (дисперсность, растворимость и пр.).
4. Определить единый для всех случаев использования того или иного редкого металла уровень предельно допустимого содержания в воздухе невозможно, ибо конечное действие его обусловлено многими свойствами аэрозоля и поведением металла или его соединений в организме. Поэтому неизбежно установление дифференцированных нормативов для разных видов аэрозолей одних и тех же металлов и их соединений.
5. В отдельных случаях можно и не нормировать содержание металлов в воздухе, в частности когда они мало летучи или когда в производстве преобладают гидрометаллургические процессы.
6. Актуальным и перспективным является изыскание общих зависимостей действия металлов на организм, что облегчит правильное расположение их в шкале ПДК. В этом смысле особо существенны и многообещающи исследования связи токсичности элемента с его местом в периодической системе и проявлений антиметаболитных отношений редких металлов и биогенных элементов, а также изучение биологической роли редких металлов и влияния внешних и внутренних условий на характер токсического действия этих металлов.
ЛИТЕРАТУРА
Липинский С. С. Гиг. и сан., 1962, № 1, с. 91. — И з р а э л ь с о н 3. И., M о -гилевская О. Я. В кн.: Руководство по гигиене труда. М., 1961, т. 3, с. 311; 1963, т. 2, с. 297. — Могилевская О. Я. Гиг. и сан., 1950, № 12, с. 18. — К а й р а к б а е в M. К-, П а х о т и н а Н. С., Г е м к е Г. Р. Большой Джезказган. Алма-Ата, 1962, с. 73. — Р о щ и н И. В. В кн.: Токсикология редких металлов. М., 1963, с. 83. — С у в о -ров С. В. Гиг. и сан., 1963, № 4, с. 24.
Поступила I6/VI 1965 г.
RARE METALS AND THEIR COMPOUNDS AS ENVIRONMENTAL FACTORS IN
INDUSTRY
Z. /. Izraelson, S. V. Suvorov
The rare metals are specified as industrial environmental factors in accordance with industrial hygienic, toxicologic, and biologic data. The authors discuss internal and external conditions (aerosol formation and discharge, the effect of dispersion, solubi-
litv, capacity for recombination, etc.) of the action of rare metals. Special accent is made on certain criteria of the noxious effect of rare metals and the determination of their standard values. It is pointed to the necessity of considering general biological features of the reaction of the living body to the action of chemical elements of the earth crust in accordance with the teachings of V. I. Vernadsky.
УДК 615.778.38-099-036.2-07:616.153.96-07
ИЗМЕНЕНИЕ БЕЛКОВОГО СОСТАВА КРОВИ В РАЗЛИЧНЫХ ФАЗАХ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ГРАНОЗАНОМ (ЭТИЛМЕРКУРХЛОРИДОМ)
О. Ф. Остапенко Киргизский медицинский институт, Фрунзе
Работ, посвященных изучению белкового состава крови у людей с хронической интоксикацией гранозаном, мы не встретили. Придавая большое значение нарушению белкового состава крови в диагностике и определении исхода отравления этим ядом, мы исследовали белки крови в динамике в различных фазах интоксикации параллельно несколькими методами.
Исследованию было подвергнуто 99 больных (37 мужчин и 62 женщины) в возрасте от 25 до 75 лет. Общий белок плазмы крови у них определяли рефрактометрически, белковые фракции — методом электрофореза на бумаге и параллельно нефе-лометрически по Рушняку. Качественные свойства белка изучали при помощи бел-ковоосадочных проб (сулемовую по Гринстед, пробу тимолового помутнения по Маклагану, реакцию формолжелатинизации по Гате — Папакоста).
Результаты исследования обработаны методом вариационной статистики. Они представлены в таблице. На высоте интоксикации среднее количество общего белка и альбуминов (метод высаливания) было нормальное, концентрация глобулинов повышена, альбумино-глобулиновый коэффициент снижен. Из 66 сывороток крови, изученных методом электрофореза на бумаге, нормальное содержание альбуминов было в 13, низкое (от 3,1 до 2,07 г %) — в 47 и несколько повышенное — в 6 случаях. Абсолютное количество альбуминов составляло в среднем 3,92 г%.
На несоответствие в содержании белковых фракций при исследовании различными методами указывает ряд авторов (В. К. Кожина Г. И. Кулик; ВагЬзшшюг, и др.). Мы также наблюдали более низкие показатели альбуминов при исследовании электрофоре-
1 Об изменениях белкового состава сыворотки крови при заболеваниях печени (электрофоретическое исследование). Дисс. Сталинабад, 1956.
Средние показатели белковоосадочных проб в различных фазах интоксикации
Фаза заболевания Сулемовая проба Тимоловая проба
число обследованных положительная (в мл 0,19ь раствора сулемы) ЧИСЛО обследованных положительная (в ед.)
п М ± m it м
На высоте
интокси-
кации 99 99 1,26+0,03 99 59 7
В периоде
улучше-
ния . . . 71 68 1,25+0,03 65 22 6
В отдален-
ные сро-
ки (через
1-3 »/» го-
да) .. . 57 55 1,23+0,02 57 36 7
