CC BY
9
APPROXIMATE ESTIMATION OF HYGIENIC STANDARD LEVELS OF PESTICIDES IN FOOD PRODUCTS BY MEANS OF CORRELATION ANALYSIS OF TOXICITY
AND CUMULATION INDICES
Yu. S. Kagan, L. M. Sasinovich, G. I. Ovseenko
In order to determine the presence, type and stability of relations existing between the indices of toxicity and cumulation of pesticides and their permissible residual content (PRC) in food products a correlation analysis was carried out. Consequently, a series of ratios of rectilinear and, polynomial regression were obtained for the approximate estimation of the PRC. The data obtained point to sufficient correspondence of the standard values calculated to those obtained experimentally.
УДК 617-001.28-07:616.24-008.722.96-074
УРОВНИ ОБЛУЧЕНИЯ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ ПРИ ВДЫХАНИИ ВОЗДУХА, СОДЕРЖАЩЕГО РАДОН
И ЕГО КОРОТКОЖИВУЮЩИЕ ДОЧЕРНИЕ ПРОДУКТЫ
Канд. биол. наук С. В. Андреев
Центральный научно-исследовательский институт курортологии и физиотерапии Министерства здравоохранения СССР
Проблема определения уровней облучения органов и тканей при вдыхании человеком воздуха, содержащего радон и его дочерние продукты, по-прежнему остается актуальной и не решенной до конца. В последние годы детализирована картина облучения верхних дыхательных путей и легких (А. В. Быховский и соавт.; В. Н. Кириченко и соавт.; Л. С. Рузер; Altshuler и соавт.; Jacobi и др.). Что касается распределения радона и его дочерних продуктов по другим органам и тканям, то на основании литературных данных можно судить лишь приближенно о неравномерности их облучения (Morken; Nussbaum и Hursh; Schraub и соавт., и др.), причем авторами получены сведения, касающиеся уровня радона, RaB и RaC лишь через несколько часов после начала ингаляции. Такая методическая постановка эксперимента позволяет авторам делать выводы только о распределении в организме мощностей поглощенных доз применительно к одному моменту. Не предпринимались попытки оценить уровни облучения органов и тканей человека, исходя из уже найденных величин интегральной поглощенной дозы (ИПД) при радоновых ингаляциях в зависимости от условий облучения организма (С. В. Андреев, 1962; В. И. Зайцева и М. М. Таджиков). Мы попытались восполнить в некоторой мере этот пробел (С. В. Андреев, 1971), приведя данные о распределении радона и его дочерних продуктов в организме в функции времени при вдыхании воздуха, содержавшего радон без его дочерних продуктов.
В настоящее время нами закончены исследования, касающиеся распределения радона, RaA, RaB и RaC в организме белой крысы в зависимости от времени при ингаляции воздуха, содержавшего эти изотопы. Длительность ингаляции составляла 10, 20, 30, 40 и 60 мин. Распределение изотопов по органам и тканям изучали как в различные моменты при проведении ингаляции, так и после нее — до полного выведения или распада радона и его короткоживущих дочерних продуктов. Исследования проводили в основном по методике, описанной нами ранее (С. В. Андреев, 1963). Отобранные и герметизированные пробы органов и тканей измеряли по гамма-излучению — раздельно — RaB и RaC с помощью гамма-спектрометра с амплитудным анализатором импульсов. Результаты измерений обрабатывали с помощью ЭВМ и получали данные о содержании в органе или ткани радона, RaA, RaB и RaC в виде кривых в функции времени.
Содержание радона и каждого из его дочерних продуктов в воздухе, вдыхаемом животным, определяли путем отбора и измерения проб его при
С1(1)((лн<нюри/г) л / \ / \
/XV
41 ^
юо-
разном времени ингаляции. Соотношение концентраций изучаемых изотопов в воздухе в разных сериях экспериментов было различным, но в течение данного эксперимента оно поддерживалось постоянным. Наиболее детальные данные были получены при соотношении 1 : 0, 8 : 0 и 3 : 0,2. Аэрозоли во вдыхаемом воздухе практически отсутствовали. Кривые распределения изотопов в органах и тканях в функции времени при 60-минутной ингаляции воздуха, содержавшего радон и его дочерние продукты при указанном выше сдвиге радиоактивного равновесия, приводятся на рисунке.
Анализ полученных кривых распределения 1 обнаруживает значительную неравномерность в накоплении изотопов в различных органах, а также зависимость накопления от присутствия в воздухе дочерних продуктов радона. Математический анализ кривых, выявляющий перераспределение в организме дочерних продуктов (С. В. Андреев, 1968), дал следующие результаты.
В условиях эксперимента в легких крысы задерживалась значительная доля дочерних продуктов радона из тех, которые поступали в дыхательный тракт с вдыхаемым воздухом. Коэффициенты задержки 1?аА, ЯаВ и ИаС составляли: КА = 0,21^0,04, Кв = 0,102^0,021 и Ко = 0,125—0,016. 1?аА, образующийся в легких крысы из находящегося в них радона, задерживается в этом органе практически полностью. Существенная доля адсорбировавшихся или образовавшихся в легких дочерних продуктов радона поступает в основном с кровью в другие органы и ткани (Га=0,31=!=0,05, 1в = 0,32^0,03, = 0,15 0,03), и, отлагаясь, а затем и распадаясь, преимущественно в некоторых из них (почки, кровь, печень, сердце, кожа), резко усиливает их облучение. В некоторых органах (гонады, жировая ткань) мигрирующие дочерние продукты радона, наоборот, почти не задерживаются, что, вообще говоря, характерно и для всех других форм поступления радона в организм.
На основании полученных кривых распределения радона, ЯаА, КаВ и 1?аС по органам и тканям были вычислены величины поглощения доз — по площадям, ограниченным кривыми и осью абсцисс в масштабе построения (С. В. Андреев, 1963). Полученные данные свидетельствуют, что при наличии в воздухе сколько-нибудь существенных концентраций ИаА, ИаВ и ИаС наибольшему облучению подвергаются дыхательные пути и ткань легких. Другие органы облучаются значительно меньше, хотя выборочные
Содержание радона и его дочерних продуктов в функции времени в некоторых органах и тканях белых крыс при ингаляции воздуха, содержащего радон (1 мкюри/л), ЙаА (0,8 мкюри/л), ИаВ (0,3 мкюри/л) и ИаС (0,2 мкюри/л). Длительность ингаляции 1 час. А — легкие; Б — почки: В — кровь; / — радон;
2 — ИаЛ; 3 — ИаВ: 4 — ИаС.
1 Распределение изотопов в верхних дыхательных путях животного в настоящем исследовании не изучалось.
исследования показывают, что корковый слой почек облучается за счет дочерних продуктов радона, поступающих с кровью, по крайней мере в 21/2—3 раза интенсивнее, чем почка в среднем.
На основании данных о величине ИПД, полученных нами ранее в наблюдениях над людьми (С. В. Андреев 1962), мы, допуская, что поглощенная энергия излучения в организме человека распределяется примерно так же, как и в организме животного, подсчитали ориентировочные уровни облучения органов и тканей человека для некоторых условий (см. таблицу).
Ориентировочные уровни облучения органов и тканей человека при вдыхании воздуха, содержащего радон (С= 1 • Ю-8 кюри!л) и его дочерние продукты, в течение 1 часа [стандартный человек, поглощенные дозы (О) приводятся в миллибарах]
Органы, ткани Соотношение в воздухе концентраций — радон • ЯаА : ИаВ : НаС
1:0 :0:0 1:0.8:0,3:0,2 1:1 :0,6:0,5 1:1:1:1
О Л О Л Б Я О л
Легкие........... 0,81 6,75 6,88 26,7 12,94 33,62 21,54 38,58
Почки ......... 1,04 8,64 3,87 15,01 4,85 12,60 6,08 10,89
в том числе корковый слой до 2,8 23 10 40 12 30 15 27
Кожа............. 0,84 7,00 0,90 3,46 1,00 2,63 1,12 2,00
Печень ........... . 0,37 3,09 0,97 3,75 1,21 3,14 1,62 2,72
Желудок (ткань)........ 0,29 2,42 0,91 3,5 — — — —
Жировые ткани........ 0,22 1,83 0,24 0,92 0,25 0,66 0,26 0,46
Гонады ............ 0,19 1,58 0,22 0,84 0,24 0,63 0,25 0,44
Кровь ........... 0,16 1,32 0,68 2,64 0,85 2,21 1,07 1,92
в том числе венозная .... 0,19 1,58 0.61 2,3 — — _ _
артериальная ...... 0,13 1,08 0.81 3,1 — — — —
Надпочечники......... 0,15 1,25 0,16 0,62 0,17 0,44 0,21 0,38
Селезенка........... 0,15 1,23 0,24 0,92 0,30 0,77 0,37 0,67
Сердце ........... . 0,070 0,58 0,20 0,78 0,27 0,70 0,32 0,67
Мышцы............ 0,036 0,30 0,040 0,25 0,050 0,13 0,063 0,11
Тонкий кишечник....... 0,03 0,25 0.11 0,4 _ _ _ _
Мозг............. 0,028 0,23 0.11 0,4 _ _ _ _
Толстый кишечник ...... 0,016 0,13
Скелет, включая красный мозг 0,023 0,11 О.ОЗ1 0,1 — — — —
Прочее, в среднем....... 0,05 0,43 0,15 0,59 0,19 0,49 0,24 0,43
Весь организм, кроме дыхательных путей........ 0,11 0,92 0,16 0,63 0,20 0,53 0,25 0,46
Весь организм 2, в среднем ВсР 0,12 1,00 0,26 1,00 0,38 1,00 ¿0,56 1,00
1 Ориентировочные значения на основании выборочных измерений проб.
2 Кроме верхних дыхательных путей.
При этом учли, что в легких человека задерживается около 25 % поступающих в дыхательные пути дочерних продуктов радона (ЛасоЫ), из которых в кровь поступают экспериментально выявленные нами (см. выше) доли Т этих изотопов. В результате такого расчета, а также полученных ранее данных (С. В. Андреев, 1962; В. И. Зайцева и М. М. Таджиков) удается связать величину средней на весь организм человека поглощенной дозы Оср 1 с основными характеристиками облучения— концентрацией радона во вдыхаемом воздухе (С, нкюри/л), «скрытой» энергией а-распада дочерних
1 Величина ОсР является частным от деления ИПД на вес всего организма с учетом фактора
качества излучения и представляет собой удобную величину для практических расчетов дозовых характеристик облучения органов и тканей, исходя из условий облучения (С. В. Андреев, 1966).
продуктов радона в 1 л воздуха (Е, Мэв/л) и суммарной длительностью пребывания человека в «радоновой» атмосфере (t, мин.):
Dcp = (2,0 с + 0,32 • 10"3 Е) ■ 10"3• t миллибэр.
Величина D связана с величинами средних на орган поглощенных доз D уравнением:
D = T)DCP,
где Ti—коэффициент, характеризующий отклонение величины D от Dcd для данного конкретного органа или ткани за счет неравномерности распределения изотопов в организме при рассматриваемых условиях облучения.
Анализ таблицы (с учетом ранее полученных нами данных, С. В. Андреев, 1971) обнаруживает следующие особенности облучения организма человека при вдыхании воздуха, содержащего радон и его дочерние продукты. При незначительном содержании в воздухе дочерних продуктов радона уровень облучения почек и кожи по сравнению с легкими оказывается более высоким. Даже при равновесии между радоном и его дочерними продуктами облучение почек лишь в 4 раза ниже облучения легких. Учитывая же обнаруженную неравномерность облучения почки, следует ожидать, что этот орган наряду с легкими и верхними дыхательными путями всегда является критическим при данной форме облучения. Важно и то, что облучение гонад и красного мозга при ингаляции воздуха, содержащего радон, оказывается сравнительно небольшим.
Наши исследования не подтвердили мнения Pohl о важной роли миграции дочерних продуктов радона во внутренние органы за счет выноса этих изотопов из дыхательных путей потоком слизи с последующим заглатыванием и всасыванием через стенки желудочно-кишечного тракта. Хотя этот путь миграции существует, роль его в накоплении дочерних продуктов радона в ряде органов (например, в почках) не столь велика, поскольку, поступившие в желудок, эти изотопы практически не успевают достичь стенок желудочно-кишечного тракта и проникнуть через них внутрь организма, претерпевая распад до RaD уже в содержимом и слизистой желудка и облучая только этот материал (Е. С. Щепотьева и соавт.).
В формировании дозовых нагрузок на внутренние органы, по-видимо-му, гораздо большую роль играют те дочерние продукты радона, которые поступают из легких непосредственно в кровь. Значение такого пути миграции дочерних продуктов радона в организме наглядно подтверждается, например, многократным преобладанием в артериальной крови животного активности RaA над активностью самого радона уже в начале ингаляции. Естественно, что избыточные активности короткоживущего RaA в крови никак не могут быть объяснены поступлением этого изотопа через стенки желудочно-кишечного тракта в результате заглатывания слизистого отделяемого дыхательных путей.
Полученные данные свидетельствуют, что уровни облучения некоторых органов при вдыхании воздуха, содержащего радон и его дочерние продукты, вполне сопоставимы с облучением органов дыхания человека.
ЛИТЕРАТУРА. Андрееве. В. Мед. радиол, 1962, № 8, с. 40. — О н ж е. Там же, 1963, № 9, с. 69. — О н ж е. Там же, 1966, № 8, с. 55. — О н ж е. Там же, 1968, № 10, с. 31. — О н ж е. Там же, 1971, № 6, с. 58. — Б ы х о в с к и й А. В. и др. Опыт борьбы с радоном при ведении горных работ. М., 1969. — Зайцева В. И.,Таджиков M. М. Труды Таджикск. мед. ин-та. Душанбе, 1966, т. 74, с. 38. — Кириченко В. Н. и др. Гиг. и сан., 1970, № 2, с. 52. — Р у з е р Л. С. Радиоактивные аэрозоли. Измерение концентраций и поглощенных доз. М., 1968. —Щепотьева Е. С. Мед. радиол.,1966, № 5, с. 68. — А 1 t s h u 1 e г В. et al. Hlth Phys., 1964, v. 10, p. 1137. — Jacob i W. Ibid., p. 1163.—Mor ken D. A., Arch, industr. Hlth., 1959, v. 20, p. 505. — N u s s b a u m E., H u r s h J. В., Science, 1957, v. 125, p. 552. —Pohl E., S. — B. Akad. Wiss. Wien. math. — nat. Kl., 1965, Bd 174, S. 309.
Поступила 19/VII 1971 r.
THE IRRADIATION LEVEL OF ORGANS AND TISSUES IN INHALATION OF THE
AIR CONTAINING RADON AND ITS SHORTLIFE DAUGHTER PRODUCTS
S. V. Andreev
Investigations carried out over animals dealt with the distribution of radon, RaA, RaB and RaC in the organs depending on the time of inhalation of air containing radon and its a daughter products. Taking into account the observation data on men, the author determined the levels of irradiation of organs and tissues in man due to his presence in the air containing radon. When sharp changes take place in the radioactive balance between radon and its daughter products in the inhaled air the role of the critical organ is transfered from the lungs to the kidneys.
УДК 818.5-083:614.731:541.132.3
ВЛИЯНИЕ рИ РАСТВОРА НА УРОВЕНЬ НАКОПЛЕНИЯ И ХАРАКТЕР РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ
СТРОНЦИЯ В КОЖЕ
Т. А. Норец, JI. А. Ильин, В. П. Шамов, Н. С. Швыдко
Ленинградский научно-исследовательский институт радиационной гигиены Министерства
здравоохранения РСФСР
Среди разнообразных факторов, влияющих на механизм загрязнения кожи радиоактивными веществами, в частности на процесс проникновения в кожу, значительная роль принадлежит величине рН раствора. Однако влияние кислотности раствора на уровень поступления радиоактивных веществ в кожу практически не изучено. Попытку установить зависимость интенсивности проникновения в кожу Sr90 + Y90 и Р32 от рН раствора сделали Wadachi и соавт. К сожалению, данные, полученные в этих опытах, весьма противоречивы и не позволяют сделать каких-либо определенных выводов. Поэтому в дальнейшем авторы отказались от такого анализа и ограничились лишь утверждением, что доля изотопов, проникших на глубину более 500 мк, в широком диапазоне значений рН (от 1 до 12) мала по сравнению с общим уровнем загрязнения.
Мы поставили своей целью установить влияние величины рН раствора в пределах тех значений, которые не приводят к видимым изменениям кожи, на уровень поступления и характер распределения изотопов в коже. В качестве загрязняющего агента выбран радиоактивный стронций (Sr89Cl2), который сохраняет ионодисперсное состояние в широком диапазоне значений рН.
Опыты проведены на 18 белых крысах-самцах весом 160=t=20 г. Раствор хлорида Sr89 без носителя с рН 2, 6,5 и 10,5 наносили на предварительно (за сутки до опыта) выстриженные участки кожи спины площадью 10 см2. Объем наносимого раствора 0,1 мл, плотность загрязнения 6,5 мккюри/см2. Равномерность распределения изотопа по площади загрязняемого участка контролировали методом контактной авторадиографии (с помощью рентгеновской пленки). В процессе опыта животные находились в фиксированном состоянии. По истечении заданного времени контакта раствора с кожей (15 мин. и 24 часа в каждой группе) крыс забивали. Сразу после забоя животных загрязненные участки кожи очищали водой с мылом и из каждого вырезали по 3 куска площадью 1 см2. Выделенные куски кожи резали на замораживающем микротоме (начиная с поверхности) на горизонтальные слои по 10 мк. Радиометрии подвергали серию последовательных горизонтальных срезов следующей толщины: 10, 10, 10, 20, 20, 20, 30, 30, 60, 60, 90, 90, 120, 120 мк и 4 слоя по 150 мк. Измерения проводили по ^-излучению на низкофоновом торцовом счетчике МСТ-17.
Статистическая обработка экспериментальных материалов показала, что средняя ошибка среднего арифметического значения, как правило, не превышает 10%. Кривые, представленные в данной работе, построены по
