CC BY
4
изводствах с целью управления качеством и оздоровления окружающей среды.
Наша страна переживает в настоящее время переломный, революционный момент, перестройку. Обоснована и принята концепция ускорения, главным средством ее осуществления является научно-технический прогресс. К абсолютно необходимым условиям и непременным его предпосылкам следует отнести опережающие научные исследования, быстрейшее внедрение их результатов в практику. В связи с этим необходимо значительно повысить научный уровень исследований по разработке методов определения токсичных веществ для ускоренного решеиия актуальных проблем гигиены окружающей среды.
Литература
1. Губернский Ю. Д., Дмитриев М. Т. II Гиг. и сан.—
1987. — № 4.— С. 24.
2. Дмитриев M. Т. // Профилактическая токсикология. — М„ 1984. — Т. 2. — С. 73.
3. Сидоренко Г. И., Дмитриев М. Т. // Унифицированные методы определения атмосферных загрязнений. — М.,
1976.— С. 9.
4. Физико-химические методы исследования окружающей среды. — М., 1980.
5. Юдина Т. В., Егорова М. В., Анисимова 3. А. // Открытия. — 1985. — № 21.
6. Юдина Т. В., Егорова М. В. //Там же.— 1983. — № 34. —С. 169.
7. Юдина Т. В., Егорова М. В., Анисимова 3. А. // Гиг. и сан. — 1986. — № 9. — С. 52.
8. Юдина Т. В., Гильденскиольд Р. С., Егорова К. В., Кагиров В. Н. // Открытия. — 1986. — № 9. _ С. 219.
9. Dmitriev M. T., Rastyannikov E. G., Malysheva A. G. // Inter. Lab.— 1986, —Vol. 16, N 5. — P. 40.
Поступила 20.04.87
УДК 614.72:546.3)-07:612.014.46.014.49
В. М. Пазынич, В. И. Чинчевич, В. Ф. Гагара, Ю. Д. Сушко
УЧЕТ АДАПТАЦИОННЫХ РЕАКЦИЙ ОРГАНИЗМА ПРИ ГИГИЕНИЧЕСКОМ РЕГЛАМЕНТИРОВАНИИ АЭРОЗОЛЕЙ МЕТАЛЛОВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Запорожский медицинский институт
Одной из основных задач гигиены является повышение точности и надежности гигиенических регламентов. Для решения этой проблемы на современном научном уровне особое значение приобретают исследования по установлению количественных критериев и обоснованию методов выявления адаптационных реакций организма при воздействии факторов окружающей среды [9— 13]. Однако в практике гигиенического регламентирования химических загрязнений атмосферного воздуха пороговые и предельно допустимые концентрации вредных веществ устанавливаются, как правило, без учета состояния процесса адаптации организма.
При изучении влияния химических факторов на организм следует рассматривать две составляющие процесса адаптации: адаптацию организма к действию конкретного вещества и его влияния на адаптацию организма к условиям окружающей среды. В этом смысле представля--ет интерес изучение общих неспецифнческих адаптационных реакций организма. При этом в ответ на слабые раздражители в организме развивается общая неспецифическая адаптационная реакция «тренировки», а в ответ на раздражители средней силы реакция «активации» [1].
Для каждой из этих адаптационных реакций характерны свой комплекс изменений в функциональном состоянии центральной нервной системы (ЦНС), эндокринной системы, обмене ве-
ществ и определенное соотношение форменных элементов белой крови.
В связи с изложенным в настоящей работе проведен обобщающий анализ результатов изучения общих неспецифических адаптационных реакций организма и пороговых эффектов по общетоксическому действию аэрозолей металлов в условиях круглосуточных ингаляционных затравок экспериментальных животных. Экспериментальные исследования проведены на 260 белых крысах-самцах массой 150—200 г, распределенных на опытные и контрольные группы с использованием 18 концентраций оксида магния, диоксида марганца, оксида висмута и молибдата аммония. Средние концентрации аэрозолей магния в затравочных камерах составили 3±0,15, 2,2± ±0,13, 1±0,05, 0,39+0,01, 0,12±0,02 мг/м3, аэрозолей марганца —4±0,22, 0,31±0,044, 0,1±0,007, 0,02±0,002 мг/м3, аэрозолей висмута — 20,7±3,8, 7,3±0,47, 3,7±0,20, 2,2±0,14, 0,81±0,07 мг/м3; аэрозолей молибдена — 34,3±4,61, 10,40±0,99, 4,41 ±0,38, 1,22±0,13 мг/м3. Продолжительность затравки подопытных животных аэрозолями металлов в изучаемых концентрациях устанавливали в зависимости от времени развития в организме исследуемых эффектов.
Развитие в организме животных общей неспецифической адаптационной реакции «тренировки» определялось по характерным проявлениям. На электроэнцефалограмме (ЭЭГ) 1 в отведениях от соматосенсорной и зрительной областей
отмечалось снижение интенсивности биопотенциалов частых ритмов и повышение интенсивности биопотенциалов медленных ритмов (0-ритмов на 15—18%, А-ритмов на 49—52 %)- В отведении от двигательной зоны также повышалась интенсивность Д-ритмов на 11—55%- Имело место умеренное увеличение суммационно-порогового показателя (СПИ) на 10—15 %• Указанные изменения функционального состояния ЦНС животных свидетельствуют о преобладании умеренно выраженных тормозных процессов (охранительного торможения). При этом количество лимфоцитов в крови белых крыс находилось в пределах нижней половины зоны нормы (45— 60%), сегментоядерных нейтрофилов — з пределах верхней половины зоны нормы (35—45 %), эозинофилов, палочкоядерных нейтрофилов и моноцитов, а также общее число лейкоцитов — в пределах нормы. Характерно умеренное увеличение секреции минералокортикоидов и глюко-кортикоидов, а также некоторое повышение функциональной активности щитовидной железы. При гистологическом изучении 2 структуры надпочечников изменение их функционального состояния проявляется умеренным расширением клубочко-вой зоны коркового слоя, ответственной за секрецию минералокортикоидов, и усилением вакуолизации цитоплазмы клеток этой зоны. Гистологическое строение пучковой зоны не отличается от контроля. Среди клеток этой зоны преобладают клеточные фюрмы с более темной цитоплазмой. Изменения в гистологической структуре щитовидной железы по сравнению с контролем незначительные. Несколько чаще встречаются фолликулы с жидким коллоидом и более высоким призматическим эпителием, в большей степени выражен протеслиз коллоида. Гистологическое строение тимуса во многом сходно с контролем, имеет место умеренное увеличение долек железы за счет лимфоидной гиперплазии.
Развитие в организме животных общей неспецифической адаптационной реакции «тренировки» наблюдалось в различные периоды времени в зависимости от величин концентрации действующего вещества. Так, под воздействием оксида магния в концентрациях 2,2, 1, 0,39 и 0,12 мг/м3 эта адаптационная реакция отмечалась соответственно на 2, 3, 8 и 28-е сутки затравки, оксида висмута в концентрациях 16, 3,7 и 0,7 мг/м3 — соответственно через 16 ч, на 3-й и 11-е сутки, молибдата аммония в концентрациях 11, 2,7 и 1,2 мг/м3 — соответственно через 20 ч, на 3-й и 4-е сутки, диоксида марганца в концентрациях 0,3, 0,1 и 0,02 мг/м3 — соответственно на 10, 20 и 57-е сутки.
1 Исследование ЭЭГ проведено канд. мед. наук. И. Г. Паламарчуком.
2 Гистологические исследования проведены канд. мед.
наук С. П. Ковалевым.
Концентрации аэрозолей металлов (в мг/м3), вызывающие пороговые, подпороговые по токсическому действию и адаптационные реакции
Оксид Диоксид Оксид Молнбдат
Исследуемым эффект магния марганца висмута аммония
время воздействия мес
1 4 1 4 1 4 1 4
Пороговый ток-
сический эффект 1,25 0,3 0,16 0,022 0,9 0,23 1,65 0,3
Реакция «актива-
ции» 0,20 0,06 0,14 0,018 0,47 0,10 1,1 0,21
Реакция «трени- 0,27
ровки» 0,12 0,03 0,05 0,005 0,06 0,08 0,01
Подпороговые по
токсическому эф-
фекту концентра-
ций (ПДК) — 0,05 0,01 0,04 0,04
По мере продолжения круглосуточных затравок под воздействием оксида магния в концентрациях 2,1, 0,9, 0,39 мг/м3 соответственно на 3, 5 и 14-е сутки затравки, оксида висмута в концентрации 14 мг/м3 на 2-е сутки, молибдата аммония в концентрациях 11, 1,2 мг/м3 на 5-е и 28-е сутки, диоксида марганца в концентрациях 0,31, 0,02 мг/м3 на 20-е и 97-е сутки реакция «тренировки» в организме животных сменилась общей неспецифической адаптационной реакцией «активации». Под влиянием оксида магния в концентрации 3 мг/м3, оксида висмута в концентрации 7,3 мг/м3, молибдата аммония в концентрации 32 мг/мг и диоксида марганца в концентрации 4 мг/м3 отмечалось развитие реакции «активации» в самый начальный период воздействия на 2—3-й сутки затравки. Развитие в организме животных этой адаптационной реакции сопровождалось преобладанием в ЦНС умеренного физиологического возбуждения. При этом^й на ЭЭГ в отведении от соматосенсорной зоньп/ отмечалось статистически достоверное усиление интенсивности биопотенциалов частых у-ритмов на 25—32 %, Рг и р2-ритмов соответственно на 30—35 и 31—38%- В двигательной зоне коры наблюдалось статистически достоверное усиление интенсивности биопотенциалов у-ритма на 25—65 % и ослабление биопотенциалов 0-ритма на 12—20 %. Существенных изменений в зрительной зоне коры не отмечалось. СПП животных снижался на 10—15% и более. Соотношение форменных элементов белой крови было следующим: количество лимфоцитов — в пределах верхней половины зоны нормы и выше (60— 80%), сегментоядерных нейтрофилов — в пределах нижней половины зоны нормы и ниже (менее 30 %), эозинофилов, палочкоядерных нейтрофилов, моноцитов, а также общее число лейкоцитов— в пределах нормы. Характерной является истинная гипертрофия тимуса. Увеличивалась секреция минералокортикоидных гормонов коры надпочечников, в меньшей степени глюко-
кортикоидов. Функциональная активность щитовидной железы повышалась.
Так как отклонения биологических показателей, характеризующие развитие общих неспецифических адаптационных реакций, находятся в пределах физиологических колебаний и не всегда являются статистически достоверными, то для выяснения степени информированности исследуемых показателей о состоянии адаптационных процессов в организме подопытных животных использовался критерий Джеффриса—Кульбака [2-5].
Как показали исследования, общие неспеци-фические адаптационные реакции «тренировки» и «активации» развиваются раньше пороговых токсических эффектов, а концентрации, их вызывающие, ниже порогов токсического действия Щсм. таблицу).
В свете современных представлений о стадийности развития адаптационных процессов при хроническом воздействии на организм токсических веществ [6—8, 11] общие неспецифические адаптационные реакции «тренировки» и «активации» могут быть отнесены к стадии первичных реакций. Поэтому изученные адаптационные реакции отражают первичный ответ организма на воздействие химического фактора, что имеет существенное значение для обоснования ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе.
Как видно из таблицы, подпороговые по токсическому эффекту концентрации аэрозолей изучаемых металлов на 4-месячный период оказались близкими по величине к порогам проявления общих адаптационных реакций. Следовательно, подпороговые по токсическому эффекту концентрации вредных веществ могут вызывать развитие в организме общих неспецифических адаптационных реакций «тренировки» и«активации». Возникает вопрос, какие из недействующих концентраций аэрозолей металлов принимать в качестве предельно допустимых. С нашей точки зрения, ПДК в атмосферном воздухе должны быть ниже концентраций, вызывающих развитие общей адаптационной реакции «активации», так как эта реакция связана с определенным напряжением защитных систем организма. А концентрации аэрозолей металлов, вызывающие развитие в организме реакций «активации», могут приближаться по величине к порогам токсического эффекта. Что же касается концентраций вредного вещества, приводящих к развитию реакции «тренировки», то если действие фактора, вызвавшего развитие этой общей неспецифической адаптационной реакции, и в дальнейшем остается таким же по интенсивности, организм перестает на него реагировать [1]. Такие недействующие концентрации вредных веществ соответствуют принятому секцией Гигиены атмосферного воздуха Проблемной комиссии союзного значения «Научные основы гигиены окружающей среды» понятию ПДК. Следовательно, величина
ПДК должна быть ниже порога развития общей неспецифической адаптационной реакции «активации» и соизмерима с концентрацией, вызывающей реакцию «тренировки» на 4-месячный период.
Наименьшая недействующая по токсическому эффекту концентрация оксида магния на 4-месячный период равна 0,05 мг/м3. Учитывая, что порог реакции «тренировки» на этот же период времени составляет 0,033 мг/м3 оксида магния, а порог реакции «активации» — 0,056 мг/м3 (см. таблицу), можно считать, что концентрация 0,05 мг/м3 не приведет к напряжению механизмов адаптации организма. Эта величина рекомендована в качестве среднесуточной ПДК оксида магния в атмосферном воздухе. Среднесуточная ПДК диоксида марганца 0,001 мг/м3 также не превышает порог развития общей адаптационной реакции «активации» под воздействием этого вещества (0,018 мг/м3), что подтверждает надежность гигиенического регламента. Аналогичное обоснование получают и ПДК оксида висмута на уровне 0,04 мг/м3 и молибдата аммония — 0,04 мг/м3.
Выводы. 1. При круглосуточном воздействии аэрозолей металлов в организме животных выявлены общие неспецифические адаптационные реакции «тренировки» и «активации», отражающие первичный ответ организма и развивающиеся раньше пороговых токсических эффектов.
2. Подпороговые по токсическому эффекту концентрации аэрозолей изученных металлов приближаются по величине к порогам проявления общей неспецифической адаптационной реакции «тренировки» на 4-месячный период.
3. Сопоставление подпороговых по токсическому эффекту концентр-аций аэрозолей металлов с порогами развития общих неспецифических адаптационных реакций «тренировки» и «активации» при обосновании ПДК в атмосферном воздухе позволяет повысить точность и надежность установления гигиенических регламентов с учетом адаптации организма.
Литература
1. Гаркави Л. X.. Квакина Е. Б., Уколова М. А. Адаптационные реакции и резистентность организма — Ростов н/Дону, 1979.
2. Гублер Е. В., Генкин А. А. Применение критериев непараметрической статистики в медико-биологических исследованиях. — Л., 1966.
3. Гублер Е. В., Генкина А. А. Применение непараметрических критериев статистики в медико-биологических исследованиях. — Л., 1973.
4. Г ублер Е. В. Вычислительные методы анализа и распознавания патологических процессов. — Л., 1978.
5. Кульбак С. Теория информации и статистики: Пер. с англ. —М„ 1967.
6. Меерсон Ф. 3. Адаптация, стресс н профилактика. —■ М„ 1981.
7. Саноцкий И. В., Уланова И. П. Критерии вредности в гигиене и токсикологии при оценке опасности химических соединений. — М., 1975.
8. Сапов И. А., Новиков В. С. Неспецифические механизмы адаптации человека. — Л., 1984.
9. Сидоренко Г. И., Пинигин М. А. II Гиг. и сан. — 1976. — № 6.— С. 77—90.
Ю.Сидоренко Г. И. II Там же. — 1981. — № 5. — С. 4—7.
11. Сидоренко Г. И. //Там же,— 1986. — № 12.—С. 4—7.
12. Уланова И. П. '/ Всесоюзное совещание по гигиене окружающей среды и гигиене труда, 1-е: Материалы. — М„ 1977.— Т. 2.— С. 12—19.
13. Шандала М. Г., Савицкая Е. И. // Гиг. и сан.— 1984. — № 4, —С. 4—7.
Поступила 03.06.87
Summary. During 24-hour inhalation exposure of animals to magnesium oxide, manganese dioxide, bismuth oxide and ammonium molybdatum general nonspecific adaptation reactions of "training" and "activation" were identified. These reactions represented the primary body response and developed prior to threshold toxicity. Subthreshold concentrations of the above substances approximated the thresholds of adaptation reactions of "training" and "activation". The analysis and application of general nonspecific adaptation reactions during determination of MACs for metal aerosols in the air offered the means for raising accuracy and reliability of hygienic regulations with regard to body adaptation.
УДК 628.16.067
А. А. Королев, Л. А. Комяэюенкова, Н. Г. Иванова
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОМЫВНЫХ ВОД ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИИ ВОДОПРОВОДНЫХ
СТАНЦИИ
I ММИ им. И. М. Сеченова
Как известно, очистные фильтры водопроводных станций подвергаются регулярной промывке, в результате которой образуются промывные воды в количестве до 10 % от суточной производительности станции. Согласно СНиП 2.04.02—84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», они должны подаваться в головную часть водопроводных сооружений. Нередко, однако, промывные воды отводятся без очистки в водоемы — источники хозяйственно-питьевого водоснабжения [1].
Вместе с тем до настоящего времени промывные воды практически не изучены с гигиенических позиций, неизвестна степень их возможной опасности при отведении в водоемы или при подаче в головную часть водопроводных сооружений, как это рекомендуется СНиП. С учетом этого нами были проведены исследования по токси-колого-гигиенической оценке промывных вод.
На первом этапе исследований с помощью методов, регламентированных ГОСТ 2874—82 «Вода питьевая», а также методами газовой хроматографии и атомно-абсорбционной пламенной спектрофотометрии изучали физико-химические свойства промывных вод. Полученные за 3-летний период наблюдения данные приведены в табл. 1.
Результаты аналитических исследований, выполненных нами, свидетельствуют о своеобразии состава промывных вод. Как видно из табл. 1, они характеризуются высоким содержанием взвешенных веществ, высокой цветностью, мутностью, значительной окисляемостыо. Содержание тяжелых металлов в них не превышало гигиенических нормативов, за исключением алюминия, концентрации которого в десятки раз были выше ПДК. Присутствие остаточного хлора и повышенная цветность промывных вод позволяли предположить наличие в них хлорорганиче-
ских соединений, в частности галометанов [6]. И действительно, галометаны были обнаружены, но в концентрациях, не превышающих нормативные, утвержденные Минздравом СССР для этих веществ.
Учитывая характер формирования промывных вод, их высокую окисляемость, мутность и цветность, а также возможное содержание в них и других химических соединений, в том числе продуктов трансформации (помимо галометанов), не выявляемых общепринятыми аналитическими методами, единственно надежным способом оценки степени опасности промывных вод является эксперимент на теплокровных животных [2].
При планировании такого эксперимента мы считали целесообразным ориентироваться на «к держание алюминия в промывных водах как постоянно присутствующего и определяемого элемента, с одной стороны, и как токсического агента — с другой. Практически это нашло свое выражение в том, что животные опытной группы (белые крысы) с помощью мерных поилок в течение 8 мес получали промывные воды, разбавленные питьевой водопроводной водой до ПДК по алюминию (0,5 мг/л). Животные контрольной группы получали водопроводную воду тем же путем. При этом учитывалось фоновое содержание алюминия в разводящей водопроводной воде. Обращали также внимание на качество разбавленных промывных вод, в том числе на органолептические показатели.
Было установлено, что, несмотря на достижение нормативного уровня алюминия, разбавленные промывные воды не отвечали требованиям ГОСТ 2874—82 «Вода питьевая» по такому показателю, как мутность, значения которого составляли в среднем 4—5 мг/л.
У животных опытной и контрольной групп в
