CC BY
5
1 мес на птицефабрике до 3 мес и более при откорме крупного рогатого скота. Указанная динамика микробной обсемененности воздуха рабочих помещений отрицательно влияет на развитие приспособительных реакций, функциональную активность иммунной системы, является одной из причин высокой заболеваемости работников. Сопоставление заболеваемости рабочих различных отраслей сельскохозяйственного производства показало, что работники птице- и свинофабрик болеют чаще и продолжительнее, чем операторы комплексов крупного рогатого скота. Особенно велик среди птицеводов удельный вес инфекционно-аллергических заболеваний органов дыхания, кожи и подкожной клетчатки, хронических гнойных инфекций. В свете полученных нами данных высокие и частые пики-максимумы концентраций микроорганизмов в воздухе опаснее однократного, но более продолжительного их подъема.
Выявленные особенности динамики бактериальной загрязненности воздуха животноводческих помещений позволяют в зависимости от уровня обсемененности дифференцировать основные профилактические мероприятия, включающие соблюдение Г1ДК микробного аэрозоля для птицеводческих и животноводческих производственных помещении (50 тыс. клеток в 1 м3 воздуха при наличии в его составе грибов рода Aspergillus не более 20 % и рода Candida не более 0,04 % от общего количества грибов, сальмонелл не более 0,1 %, кишечной палочки и гемолитических штаммов не более 0,02 % от общего количества бактерий), диспансеризацию рабочих, применение противо-аллергенных и иммуностимулирующих препаратов.
Выводы. 1. Изучены уровни бактериальной загрязненности воздуха животноводческих помещений в зависимости от технологического процесса.
2. Установлено сходство состава микробного аэрозоля животноводческих и птицеводческих помещений.
3. Наиболее высокие и частые пики-максимумы концентраций микроорганизмов выявлены на птицефабрике; на свинофабрике они ниже и реже, еще менее выражены на скотооткормочном предприятии и отсутствуют на молочнотоварных комплексах.
4. Выявление динамики бактериальной загрязненности воздуха животноводческих помещений позволяет дифференцировать основные профилактические мероприятия в зависимости от уровня обсемененности.
Литература
1. Березняк И. В., Истомин А. В.. Кагиров В. П., Стаду-хина Н. И.Ц Гиг. и сан. — 1985. — № 7. — С. 8—10.
2. Вангели В. С.. Городозя М. Д. // Здравоохр. (Кишинев). — 1982. — № 6. — С. 41—45.
3. Дайтер А. Б., Власенко С. А., Облапенко Г. П. и др. // Здравоохр. Рос. Федерации.— 1984. — №4. — С. 19—21.
4. Краткий определитель бактерий Берги. — М., 1980.
5. Курсанов Л. И. Пособие по определению грибов из родов Аспергиллы, Пенициллы. — М., 1947. — С. 219.
6. Литвинов М. А. Определитель микроскопических почвенных грибоз. — Л., 1967, —С. 87—89; 213.
7. Олефир А. И. // Гигиена труда в сельскохозяйственном производстве / Под ред. Л. И. Медведя, Ю. И. Кундие-ва, —М„ 1981, —С. 141 — 155.
8. Lehnigk К-, Thiele Е. // Z. ges. Hyg. Grenz Gebiete. — 1978. — Bd 24, N 5. — S. 331—335.
Поступила 01.02.89
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1989 УДК 613.633:546,621/.62Э]-07
Т. А. Новоселова, О. Ф. Рослый, Т. И. Герасименко, ,П. Н. Ельничных
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЫЛЕЙ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЕВЫХ ПОРОШКОВ
Свердловский НИИ гигиены труда и профзаболеваний
Наиболее неблагоприятным фактором производства алюминия являются высокодисперсные аэрозоли. В зависимости от технологии получения порошков их можно объединить в три группы: алюминиевые порошки (пульвери-зат), пудры и порошки из сплава алюминия с магнием, различающиеся по химическому составу, дисперсности, удельной поверхности, форме частиц и другим параметрам, играющим важную роль в биологической активности образующихся из них аэрозолей.
Физико-химические свойства пылей
Несмотря на обширную литературу, оценка разными авторами фиброгенных свойств пылей металлического алюминия остается противоречивой. Одни исследователи [8, 11] считают алюминиевую пыль практически безвредной для организма животных и человека или вызывающей в легких различные неспецифические воспалительные процессы [9, 12]. Другие [2, 7] после ингаляции аэрозолей наблюдали в легких развитие фиброза разной степени выраженности. При этом эксперименты в основном проводились
Таблица I
Показатель Глинозем Алюминиевый пульверизат Алюминиевая пудра Обезжиренная алюминиевая пудра Алюминнсво-магнисвый 'порошок Магниевый пульверизат
Химический состав, %:
алюминий металлический 0 98,0 92,0 89,3 49,7 0
окислы алюминия 99,5 1,5 3,8 10,1 0,6 0
магний общий 0 0 0 0 48,8 99,2
прочие химические вещества 0,5 0,5 4,2 0,6 0,9 0,8
в том числе жировые добавки 0 0 3,8 0 0 0
Растворимость, мг% (в 0,22% Ка2С03,
12 сут) 1,98 0,90 0,60 1,23 0,97 1,36
Дисперсность, % (число частиц до 2 мкм) 83,0 81,2 84,3 86,9 87,3 80,5
Удельная поверхность, м2/г 3,9 2,7 5.1 22,5 2,2 2,8
Примечание. Растворимость каждого вида пыли рассчитана с учетом перехода в раствор ее основных компонентов: алюминия (для глинозема в пересчете на окислы) и магния (для магнийсодержащих пылен).
Таблица 2
Количественные показатели интенсивности развития экспериментального пневмофиброза (М±т)
Вид пыли Срок исследо- Содержание в легочной ткани
вания.
мсс оксипролина, мкг липидов, мг остаточной пыли, мг
Глинозем 1 7 105±366* 107,4±2,9* 15,6± 1 ,7
6 7 338±214* 87,7±8,2* 14 ,7± 1 ,4
9 7 104± 164* 91,8±6,3* 12,4±0,9
Алюминиевый пуль- 1 4 884±218** 64,8±4,0** 23,7±2,0
вер изат 6 7 160±387* 91,0±3,9* 20,1±4,2
9 8 490±402** 95,6±8,2* 14,6± 1,2
Алюминиевая пудра 1 4 508±176** 66,6±4,7** 22,0±1,2
6 8 682±256** 113,0±3,0** 17,4±1,4
9 12 968±573** 112,3± 12,4* 8,8±0,5
Обезжиренная алю- 1 7 721 ±328* 131,5±3,5** 21,0± 1,5
миниевая пудра 6 11 743±695** 139,2±2,2** 12,6±0,5
9 14 830±1402** 196,8±12,7** 11,4±2,1
Алюминиево-магние- 1 3 479±265* 61,0±3,5** 22,5±1,8
вый порошок 6 7313±195* 79,1 ±4, 9* 17 ,0±! ,5
9 7 111 ±311 * 83,9±6,8* 15,9±0,9
Магниевый пульвери- 1 3 081 ±167** 37,7±3,9** 0,4±0,1
зат 3 3 375±147** 52,5±2,5** 0,3±0,1
6 4 658±184** 63,9±1,1** 0,2±0,1
Контроль 1 3 048±157 41,4±3,3
6 4 371±143 56,8±3,2 —
9 5 003±352 56,9±2,8 —
Примечание. Одна звездочка — различия достоверны при /Р<0,01 по сравнению с контролем, две звездочки— при /?<с0,05 по сравнению с показателями группы животных, запыленных глиноземом.
с так называемым медицинским алюминиевым порошком, предлагавшимся в 50-е годы для профилактики силикоза. По-прежнему неясной остается биологическая роль жировой пленки на поверхности пылевых частиц, образующейся в процессе получения пудр. Ее защитные свойства В. Сог-rin [10] наблюдал in vitro, однако in vivo они не были подтверждены [2, 13].
О биологических свойствах пылей алюминиево-магние-вых сплавов в литературе имеются единичные сведения [1, 5], указывается, в частности, на слабо выраженные фиброгенные и общетоксические свойства аэрозолей при конденсации этих сплавов.
Для сравнительного экспериментального изучения общетоксической и фиброгенной активности аэрозолей отобраны 5 образцов пылей: алюминиевого пульверизата, алюминиевой пудры, порошка алюминиево-магниевого сплава, магниевого пульверизата и обезжиренной алюминиевой пудры. Контролем служили животные, запыленные глиноземом и интактные. Обезжиривание пудры было достигнуто путем многократного промывания бензолом и эфиром с последующим прокаливанием при 80—90 °С [2].
Частицы металлического алюминия из-за его высокого сродства к кислороду всегда покрыты пленкой окиси различной толщины (табл. 1). Причем на пудрах окисный слой наиболее выражен: он составляет 7—10 нм [6], имеет рыхлую слоистую структуру [4], которая определяет высокую удельную поверхность пудр, особенно после обезжиривания. Алюминий и магний пылей практически не переходят в нейтральные и щелочные растворы.
Фиброгенные и общетоксические свойства пылей изучали в соответствии с методическими рекомендациями «Обоснование предельно допустимых концентраций (ПДК) аэрозолей в рабочей зоне» № 2673—83. В качестве экспериментальных животных взяты белые беспородные крысы.
Предварительно была изучена степень выраженности общетокснческого действия пылей в остром опыте по значению общепринятого показателя токсичности — величины ¿.Ьбэ при внутрижелудочном введении. Среднесмертельная доза для магниевого пульверизата составляла 4,47± ±0,76 г/кг, что позволяет отнести его к заметно токсичным. Остальные пыли в дозе 10 г/кг гибели животных не
вызывали, что свидетельствует об отсутствии у них общетоксического действия. Поэтому в дальнейшем основное внимание было уделено изучению фиброгенкых свойств этих пылей в хроническом интратрахеальном эксперименте. Крысам (400 животных) с исходной массой 160—180 г вводили по 50 мг пыли в виде взвеси в 1 мл физиологического раствора с добавлением сыворотки крысиной крови (1 : 10) для улучшения смачиваемости пудры, а контрольным животным — по 1 мл соответствующего раствора без пыли. Все пыли вводили дробно в 3 приема с интервалом 6—7 дней, поскольку пробное однократное введение навески 50 мг сопровождалось гибелью животных в первые же часы: после запыления магниевым пульверизатом погибли 100%, обезжиренной пудрой — 90%, натуральной пудрой— 58% крыс. Летальность животных вызвана удушьем вследствие массивного выделения водорода, восстановленного активными металлами из физиологического раствора и тканевой жидкости.
Животных забивали через 1, 3, 6 и 9 мес после введе- )
ния последней дозы пыли. У них определяли сухую и сырую массу легких и лимфоузлов, содержание в легочной ткани оксипролина, общих липидов и остаточной пыли. Массу остаточной пыли рассчитывали на основании данных, полученных спектроаналитическим методом на уста- ? новке «Plasmacon 710» (Австралия), о содержании в легких подопытных и контрольных животных общего алюминия и магния. Исследовали гистоморфологическне изменения в легких. Статистическая обработка материалов исследований выполнена на ЭВМ «Электроника-ДЗ-28».
При гистоморфологическом исследовании в легких после , введения всех видов пылей обнаружен узелковый фиброз Щ различной степени выраженности. Наиболее существенные изменения выявлены в группе животных, подвергнутых воздействию обезжиренной алюминиевой пудрой: уже в ранние сроки пнепмосклероз в узелках и конгломератах достигает здесь III стадии по классификации Кинга и Бел-та. В межальвеолярных перегородках при наличии пыли развиваются грубые коллагеновые волокна. Встречаются очаги десквамативного альвеолита, значительная гиперплазия перибронхиального лимфоидного аппарата, гиперплазия слизистых клеток в эпителии бронхов. К 6 и 9 мес склеро-
тнческие процессы в легких интенсивно нарастают (IV— V стадии склероза). Периваскулярный и перибронхиальный склероз хорошо выражен. Межальвеолярные перегородки местами эмфизематозно истончены, наблюдаются бронхо-и бронхиолоэктазы.
Аналогичные прогрессирующие фиброзные изменения меньшей степени выраженности выявлены в легких во все сроки эксперимента после введения необезжиренной пудры. Так, через 1—3 мес склероз в клеточно-пылевых узелках достигает II стадии, а в срок 9 мес — III. Характерно, что пылевые частицы при микроскопировании часто представлены «волокнами» разной длины, что согласуется с данными физико-химических исследований. Линейные размеры тонких лепесткообразных частиц алюминиевой пудры в 50—150 раз превышают их толщину.
В легких животных, запыленных алюминиевым пуль-веризатом, глиноземом и алюминиево-магниевым порошком, фиброзные изменения выражены умеренно. Начиная с 3 мес на периферии мелких клеточно-пылевых узелков появляются тонкие тяжи коллагеновых волокон, проникающих в виде нежных нитей в глубь узелка. В то же время в группе крыс, запыленных глиноземом, несколько более выражены диффузно-склеротические процессы. В дальнейшем у животных этой группы прогрессирование узелкового склероза и диффузного процесса в легких не происходит. В двух других группах фиброз легочной ткани в последующие сроки нарастает, достигая II—III стадии в группе с введением алюминиевого пульверизата. Меньшее число узелков охвачено этим процессом в группе крыс, где использовали порошок сплава.
Патоморфологические изменения после введения магниевого пульверизата развиты слабо. В легких содержится незначительное количество пыли. Чаще всего она заключена в макрофаги, образующие единичные скопления, в которых спустя 3—6 мес обнаруживаются отдельные нежные коллагеновые волокна. Каких-либо патологических изменений в межальвеолярных перегородках и бронхах не выявлено.
По биохимическим показателям фиброгенной активности все опытные группы, за исключением группы, получавшей пыль магния, статистически достоверно (р<0,01) отличаются от контроля на протяжении всего эксперимента (табл. 2). Наибольшее содержание в легких оксипролина и липидов установлено в группе обезжиренной алюминиевой пудры, где показатели превышают контрольные в 2,5— 3,4 раза. Через 9 мес у животных, запыленных пудрами, содержание оксипролина и липидов в легких по-прежнему остается выше, чем в других опытных группах. Алюминий-содержащие пыли по сравнению с магниевым пульвериза-том медленно выводятся из легких. Пыль магния благодаря механизму самоочищения органов дыхания удаляется из легких практически полностью уже в первые недели.
При изучении динамики массы тела подопытных животных и массовых показателей печени, почек, надпочечников и селезенки каких-либо существенных различий с контролем не выявлено, что еще раз свидетельствует об отсутствии общетоксического действия пылей.
Все исследованные образцы пылей в порядке уменьшения их фиброгенности могут быть расположены следующим образом: обезжиренная алюминиевая пудра (высоко
фиброгенная), натуральная алюминиевая пудра (выражен-но фиброгенная), глинозем, алюминиевый пульверизат и алюминиево-магниевый порошок (умеренно фиброгенные), магниевый пульверизат (слабо фиброгенный).
Фиброгенная активность алюминийсодержащих пылей хорошо коррелирует с их удельной певерхностью, что, вероятно, связано с поверхностно-активными центрами, образующимися на полимерной окисной пленке частиц алюминия, и прежде всего с активностью свободных гидро-ксильных групп и кислотных центров Льюиса и Бренстеда, которые играют важную роль в процессе первичного взаимодействия пыли алюминия с биосубстратом, приводящего в конечном счете к развитию легочного фиброза [3]. В то же время имеются все основания предположить, что жировая стеариновая пленка блокирует активные центры и группы поверхности алюминиевых частиц, в результате чего фиброгенная активность их снижается. Однако эти предположения требуют дополнительных физико-химических и биологических исследований.
Таким образом, результаты изучения биологической активности аэрозолей, образующихся в производстве алюминиевых порошков, позволяют рекомендовать ПДК для высокодисперсных аэрозолей металлического алюминия при уровне 1 мг/м3, а его сплава с магнием — 4 мг/м3.
Литература
1. Горбань Л. Н„ Бородюк Т. М.// Врач. дело.— 1986. —
№2, —С. 105—108. ■&гГорина В. С., Белобрагина Г. В. // Вопросы гигиены труда и профпатологии. — Свердловск, 1959. — С. 106— 121.
3. Домнин С. Г., Аронова Г. В., Фомина А. С. // Гиг. труда. — 1980. — № 5. — С. 20—22.
4. Запорина Н. А., Локенбах А. К., Щербаков В. К. // Перспективы технического решения в производстве глинозема, алюминия и кремния. — Л., 1987. — С. 140— 149.
5. Леоничева В. Д.//Гиг. труда.— 1965. — № 10.— С. 11—16.
6. Нечитайлов А. П., Плахотникова Н. А., Шитова Т. А., Ткаченко В. М. //Литье и обработка алюминия. — Л., 1977.— С. 96—100.
7. Нильдибаева Ж■ Б. // Труды Всесоюзн. об-ва физиологов, биохимиков, фармакологов. — М., 1954. — Т. 2.— С. 107—110.
8. Эвенштейн 3. М.// Врач. дело. — 1969.—№ 3.— Q 132_133
9. Christie И., MacKay R. J., Fisher А. М. // Industr. Hyg. J. _ 1963.— Vol. 24.— P. 47—56.
10. Corrin B. //Brit. J. industr. Med. — 1963. — Vol. 20,— P. 264—276.
11. Denny J. J., Robson \V. D„ Irvin D. A.//Í. Canad. med. Ass. — 1937. — Vol. 37. — P. 1—11.
12. Gross P., Harley R. A., de Treville R. // Arch, envi-ronm. Hlth. — 1973. — Vol. 26. — P. 227—236.
13. Ruttner J. R., Willy W. // Schweiz. Z. allg. Path. — 1953. — Bd 16. — S. 216—221.
Поступила 26.04.88
