CC BY
10
тов для всей группы структурно родственных соединений. Несомненно, что по мере расширения круга изученных соединений разработанные математические модели должны уточняться и проверяться. Такой подход существенно повышает точность и обоснованность прогнозов токсических свойств новых химических веществ и может позволить высвободить персонал и средства для более тщательного изучения соединений, представляющих повышенную опасность для человека.
Выводы
1. Изучение связей между физико-химическими свойствами и параметрами токсичности различных групп вредных промышленных веществ показало,
что многофакторный метод Ханча позволяет давать многоплановую ориентировочную токсикологическую характеристику новых химических соединений.
2. Анализ зависимости химическая структура — биологическая активность в ряду производных фенола показал, что их среднесмертельные дозы при пероральном и накожном поступлении, а также ГЩК в воздухе рабочей зоны и воде водоемов тесно связаны с константами Гаммета и Ханча, отражающими электронные и липофильные свойства молекул.
3. На основании выявленных зависимостей прогнозированы параметры токсикометрии для некоторых ранее неизученных фенолов.
ЛИТЕРАТУРА
Красовский Г. Н., Егорова Н. А., Жолдакова 3. И. — Гиг. и сан., 1979, № 6, с. 7—11.
Нижний С. В., Эпштейн Н. А. — Успехи химии, 1978, № 4, с. 739—772.
Ротенберг Ю. С. — Бюлл. экспер. биол., 1974, № 7, с. 65—68.
Румянцев Г. И., Новиков С. М. — Гиг. и сан., 1976, № 11, с. 3-7.
Румянцев Г. И., Новиков С. М. — Там же, 1979, № II, с. 6—10.
Джонсон К■ Уравнение Гаммета. М., 1977.
Fujita Т., Jwusa J., Hansch С. — J. Am. ehem. Soc., 1964,
v. 86, p. 5175—5180. Hansch C., Fujita T. — Ibid., v. 86, p. 1616—1626. Purcell W. P. Strategy of Drug. Design. New York, 1973, Tute M. S. — Advanc. Drug Res., 1971, v. 6, p. 1—79*
Поступила 8/V 1980 r.
MODERN APPROACHES TO THE PREDICTION OF TOXICITY OF HARMFUL SUBSTANCES ON THE BASIS OF CHEMICAL STRUCTURE-BIOLOGIC ACIVITY RELATIONSHIPS
S. M. Novikov
Results of structure-activity studies of industrial poisons are discussed, and it is poinded out that Hansch's mui-tiparametric method enables one to give an expanded tentative characterization of a new toxic chemical on the basis of quantitative relationships between its physicochemical properties and toxicity parameters. With special reference
to the chemical structure-biologic activity relationships established among substituted phenols, it is shown that this method makes it possible to predict median lethal doses of substances for different'routes of their entry into the body and to estimate tentativegsafe exposure levels of the substances.
УДК 613.632:669.85/.86
С. С. Спасский
ВОПРОСЫ ГИГИЕНЫ ТРУДА ПРИ РАБОТЕ С РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ
МЕТАЛЛАМИ
I Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова
В последние десятилетия в нашей стране развивается крупная отрасль современной металлургии — редкометаллическая промышленность, к которой относится и производство редкоземельных металлов (РЗМ). Получение многих новых материалов и специальных сплавов невозможно без РЗМ. Они обладают комплексом ценных свойств, что делает их весьма перспективными для использования в машиностроении, приборостроении, щ атомной и ядерной технике, радиоэлектронике, полупроводниковой технике, химической и стекольной промышленности и др.
Значительный рост производства и расширение применения РЗМ и их соединений в промышленности привели к увеличению контингентов лиц,
имеющих контакт с ними. В связи с этим важной задачей является обеспечение здоровых и безопасных условий труда при работе с РЗМ.
Производство РЗМ, включающее разнообразные технологические операции, являющиеся по существу разновидностью основных процессов химико-металлургической промышленности, состоит из четырех главных этапов: обогащение исходного минерала (руды), разложение обогащенной руды (концентрата) и выделение смеси РЗМ, разделение ее и приготовление окислов отдельных металлов, получение чистых РЗМ.
Проведенные на трех предприятиях гигиенические исследования условий труда при получении РЗМ показали, что персонал может подвергаться
комбинированному действию ряда производственных факторов: вредных паров, газов и аэрозолей, поступающих в воздух рабочих помещений чаще всего вследствие несовершенства оборудования, неблагоприятного микроклимата, шума, а на первых этапах производства — воздействию радиоактивных веществ.
Основное значение с точки зрения гигиенической оценки внешней среды следует придавать загрязненности ее паро- и газообразными агрессивными токсичными соединениями, являющимися ведущей вредностью производства РЗМ. Разложение концентрата РЗМ, разделение смеси их на отдельные окислы, получение чистых металлов сопровождаются выделением в воздух хлора, хлористого и фтористого водорода, аммиака, трибутилфосфата, паров азотной кислоты, монохлоруксусной кислоты, керосина, сернистого газа и др. Концентрации этих веществ в отделениях ионного обмена, экстракционного разделения, электролитического получения РЗМ в десятки раз превышают ПДК. Главный источник загрязнения производственной среды — негерметичное оборудование (реакторы, нутч- и пресс-фильтры, сборники отработанных растворов, экстракторные и электролизные ванны открытого типа, дозирующие устройства и др.), не отвечающие современным гигиеническим требованиям. Смешанное расположение оборудования разных технологических линий создает условия для одновременного присутствия в воздухе большинства перечисленных токсичных соединений, что обусловливает их комплексное воздействие на работающих.
Многие процессы — засыпка веществ в приемники, бункеры, реакторы, сушка и прокалка продуктов, просеивание материалов, расфасовка и упаковка готовой продукции — сопровождаются выделением значительных количеств аэрозолей, состоящих главным образом из соединений РЗМ. Так, у прокалочных печей содержание окислов РЗМ 90—100 мг/м3, оксалатов 60—80 мг/м3, аэрозоля хлоридов РЗМ 25—70 мг/м3; запыленность воздуха у вибросит достигала в отдельные моменты 2000 мг/м3, упаковка готового продукта (в отделении получения полирита) сопровождалась пылевы-делением до 20—30 мг/м3. Аэрозоль конденсации, поступающий в воздух при электролизе хлоридов РЗМ, на расстоянии 1,5—2 м от ванн определялся в концентрациях 16—40 мг/м3. Результаты дисперсионного анализа различных видов аэрозоля дезинтеграции показали, что частицы пыли размером до 2 мкм составляют 50—70%, до 4 мкм — 80—85% от их общего количества. Особенности архитектурно-планировочного устройства отделений (многопролетные помещения, расположение различного оборудования на площадках с разными высотными отметками, сообщающихся между собой через проемы в полу и открытые лестничные клетки) и постоянные конвекционные токи воздуха в производственных зданиях способствуют распространению аэрозолей по всем помещениям и длительному
пребыванию их в воздухе вследствие высокой дисперсности. Неблагоприятные метеорологические условия имеются в отделениях, где ведутся высокотемпературные процессы сушки и прокалки продуктов, электролитического и металлотермического получения окислов и чистых металлов. Температура воздуха в этих отделениях превышала норму на 5—11 °С в летний период и на 6—10 °С в зимний. Большие площади открытых поверхностей растворных баков, фильтрующих установок и мокрых полов приводят к интенсивному испарению с них жидкостей и превышению допускаемых параметров влажности в рабочих помещениях. При измерении шума установлено, что на отдельных рабочих местах уровни его достигают 85—99 дБА. По спектральному составу шум широкополосный с преобладанием звукового давления в области средних и высоких частот. В некоторых точках уровень шума превышал допустимый на 6—11 дБ, а в компрессорных, генераторных, у работающих вибросит — на 12—14 дБ. В комплексе факторов деятельности рабочих необходимо отметить тяжелую физическую нагрузку при ряде операций. Значение ее представляется важным, поскольку эта работа выполняется ^ в условиях интенсивного загрязнения воздушной среды, что увеличивает поступление вредных веществ в органы дыхания при усиленной легочной вентиляции.
На каждом предприятии, где используются соединения РЗМ, существует свой специфический комплекс факторов внешней среды, определяющий условия, в которых работает персонал. В литейном цехе машиностроительного завода, где РЗМ применяются в качестве модификатора при литье чугуна, таким определяющим фактором является нагревающий микроклимат, представленный высокой температурой воздуха и тепловым облучением большой интенсивности на рабочих местах литейщиков. Получение на нефтеперерабатывающих заводах гранул катализатора крекинга нефти, содержащих РЗМ, сопровождается выделением в воздух ряда токсичных веществ (аммиака, серного ангидрида, окиси углерода}, действие которых усиливается нагревающим микроклиматом и высокой влажностью на отдельных участках производства.
На оптико-механических заводах полировка линз, кинескопов и других стеклянных изделий, требующих тщательной обработки, осуществляется с помощью полирита (порошка, состоящего из окислов РЗМ) и может происходить при неблагоприятных микроклиматических условиях в помещениях цеха. Пылевой фактор на этих производствах иногда бывает достаточно выраженным, однако редкоземельный компонент в нем обычно не превалирует. Процентное содержание РЗМ в модификаторе и катализаторе крайне невелико,^ и с учетом этого абсолютная величина редкоземельной составляющей в аэрозоле оказывается незначительной и чаще всего выражается долями миллиграмма в 1 м3. Лишь при применении полирита могут отмечаться периодические (в момент вскры-
тия мешков с полиритом и засыпки его в бункер для последующего приготовления полирнтовой суспензии) высокие концентрации его в воздухе рабочей зоны, достигающие 35—50 мг/м3.
При медицинских обследованиях рабочих установлена высокая частота поражения органов дыхания — от ринитов и фарингитов до хронических бронхитов, которые иногда сочетались с признаками эмфиземы легких и пневмосклерозом. Наличие в воздухе цехов аэрозолей, газов и паров, обладающих раздражающими свойствами, может быть причиной этих заболеваний дыхательного тракта или способствовать их возникновению. Большая частота кожных заболеваний у рабочих производства РЗМ обусловлена использованием при получении РЗМ различных кислот, щелочей и органических растворителей. Воздействие РЗМ, оказывающих специфическое антикоагулянтное действие, обнаружено при анализе данных гематологического исследования рабочих, при котором выявлено большое число лиц с замедленным свертыванием крови и увеличением времени кровотечения.
Помимо производственно-гигиенических и медицинских исследований, проведено несколько серий токсикологических экспериментов с 14 соединениями РЗМ (главным образом их окислами).
По параметрам острой токсичности большинство соединений РЗМ относится к веществам III—IV классов опасности. Так, среднесмертельные дозы хлоридов РЗМ при внутрибрюшинном введении белым крысам колеблются в пределах 75—295, окислов — в пределах 425—530 мг/кг. При длительном ингаляционном поступлении РЗМ в организм токсические свойства их резко возрастают и по показателю зоны хронического действия они могут быть включены в число веществ, относящихся ко II классу опасности.
Эксперименты по изучению фиброгенности РЗМ при ингаляционном и интратрахеальном способах введения показали незначительность возникающего пневмосклероза: в легких обнаруживались слабо выраженные признаки фиброза, причем при затравке РЗМ иттриевой подгруппы они были больше, чем при воздействии РЗМ цериевой подгруппы. Антикоагулянтный эффект также особенно четко проявлялся у животных, подвергавшихся хронической затравке металлами более токсичной иттриевой подгруппы. Нарушение свертывания крови, очевидно следует в первую очередь связать с поражением РЗМ печени, в клетках которой синтезируются важнейшие прокоагулянты. Удлинению времени свертывания крови способствует также сниженне количества а-глобулиновых фракций сыворотки, также связанных с синтезом ряда белковых соединений, активно участвующих в процессах коагуляции. Дополнительный фактор — уменьшение концентрации ионов кальция, вытесняемых из крови ионами РЗМ в сыворотке крови, что, по мнению некоторых авторов (В. П. Анисимова и соавт.), способствует усилению антикоагулянт-ного эффекта сокращение содержания глобулино-
вых фракций в сыворотке крови параллельно с развитием лейкопении на фоне воспалительных явлений в легких свидетельствовало о снижении иммунобиологических реакций под воздействием РЗМ. Это подтверждается данными И. Т. Брахно-вой, также наблюдавшей уменьшение естественного иммунитета у животных, которых затравливали соединениями РЗМ. Существенным проявлением действия РЗМ следует считать изменения в обменных процессах, происходящих в организме. Как показали Cochran и соавт., лантаноиды повышают активность окислительно-восстановительных ферментов, входящих в сукцинатдегидрогеназную и цитохромоксидазную системы. Усиление активизации дыхательных ферментов нашло подтверждение в наших исследованиях: установлено значительное повышение потребления кислорода и выделения углекислого газа, что может быть одной из причин отставания прироста массы тела затравленных животных. Характерно, что с прекращением поступления РЗМ в организм эти явления проходили: в восстановительном периоде наблюдалось снижение газообмена до нормы, что сопровождалось увеличением массы тела животных.
Под воздействием РЗМ страдает также белковый, жировой, углеводный, минеральный обмен, что выражается в изменении таких показателей, как активность аминотрансфераз и альдолазы, содержания холестерина, остаточного азота, азота мочевины, SH-групп, некоторых ^электролитов крови и др.
Основные патоморфологические изменения обнаруживаются в легких (воспалительные явления в виде десквамативной пневмонии с незначительно выраженным фиброзом) и печени (зернистая дистрофия и очаги мелко- и крупнокапельного ожирения гепатоцитов).
Широкий спектр указанных патологических нарушений может быть объяснен преимущественным действием РЗМ на печень с поражением основных ее функций — антитоксической, белковосинтети-ческой, экскреторной. Интоксикация редкоземельными металлами сопровождается сдвигами и в других органах и системах, в частности сердечно-сосудистой, нервной, однако изменения в них менее выражены и не столь постоянны.
Мероприятия ) технологического, | санитарно-технического и лечебно-профилактического характера по оптимизации условий труда, апробированные на ряде предприятий редкоземельной г1ромыш-ленностн, легли в основу утвержденных Министерством здравоохранения СССР методических рекомендаций «Гигиена труда при работе с редкоземельными металлами и их соединениями» № 2033— 79.
Утверждены также ПДК в воздухе рабочей зоны аэрозолей окислов иттрия (2 мг/м3) и церия (5 мг/м3), а также ориентировочные безопасные уровни воздействия аэрозолей окислов 14 остальных РЗМ: на уровне 6 мг/м3 для металлов цериевой подгруп-
пы (лантана, празеодима, неодима, самария и евро- подгруппы (скандия, гадолиния, тербия, диспро-пия) и на уровне 4 мг/м3 для металлов иттрневой зия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция).
ЛИТЕРАТУРА
Брахнова И. Т. Токсичность порошков металлов и их соединений. Киев, 1971.
Cochran К. W., Doull J., Магиг M. — Arch. industr. Hyg., 1965, v. 1, p. 637—650.
Поступила 8/V 1980 r.
OCCUPATIONAL HYGIENE FOR THOSE HANDLING RARE-EARTH
METALS
S. S. Spassky
Findings of hygienic and clinical studies conducted at factories where rare-earth metals are obtained or used are presented, as are those of experimental studies of their
toxic properties, maximum permissible values, exposure levels in the air of work areas.
and safe
УДК 613.632:546.481-07:616.1-057
Кандидаты мед. наук Р. С. Воробьева и Е. П. Еремеева
СОСТОЯНИЕ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ КАДМИЯ
I Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова
Кадмий относится к числу элементов, играющих первостепенную роль в этиологии сердечно-сосудистых заболеваний 1. На основании результатов экспериментов большинство специалистов считают его возможным фактором гипертонии (Schroeder; Perry; Thind и соавт.), который снижает чувствительность сосудов к воздействию сосудосуживающих и сосудорасширяющих соединений (Porter и соавт.). В то же время имеются сообщения (Lener и Bibr), не подтверждающие результатов этих исследований. Материалы о влиянии кадмия на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы в условиях производственных воздействий противоречивы. Ряд исследователей (Friberg; Materne и соавт.) не обнаружили нарушений в ее состоянии у рабочих, подвергающихся воздействию кадмия. Наряду с этим имеются данные, указывающие на возможность таких воздействий (Л. П. Шебалина; Б. В. Ананьев и Э. М. Смирнова; М. Димитрова и Ст. Иванова). Необходимо отметить, что до настоящего времени не проводилось целенаправленного комплексного изучения состояния сердечно-сосудистой системы у рабочих, не оценивались данные заболеваемости.
Целью нашей работы являлось исследование состояния сердечно-сосудистой системы у лиц, подвергающихся воздействию окиси кадмия при производстве щелочных аккумуляторов. Проведен целенаправленный медицинский осмотр 121 рабочего профпатологом, при этом измеряли артериальное давление аускультативно по Короткову, оценивали стойкость капилляров кожи по Нестерову, записывали ЭКГ. Кроме того, изучали заболеваемость рабочих с временной утратой трудоспособности по
1 Хроника ВОЗ, 1974, № 4.
форме № 16 и проводили гигиенические исследования. Основная профессиональная вредность данного производства — воздействие на рабочих аэрозоля окиси кадмия. Наиболее часто встречающиеся концентрации в воздухе рабочей зоны колебались от 0,04 до 0,5 мг/м3, т. е. в ряде случаев превышали ПДК (0,1 мг/м3). Работа в цехе не сопровождалась эмоционально-психическим перенапряжением.
При обработке полученных материалов установлено, что 21 человек в процессе производства контактировал с другими токсичными веществами, а у 8 в анамнезе имелись сердечно-сосудистые заболевания, возникшие еще до работы на данном предприятии, в связи с чем они были исключены из последующей разработки. Проведен анализ данных медицинского осмотра 92 человек (72 женщин и 20 мужчин) в возрасте от 22 до 60 лет (80% моложе 50 лет). По профессиональному составу это были электродчики, сборщики, аппаратчики, слесари-наладчики и др. Стаж до 4 лет имели 20 человек, от 4 до 10 лет — 24, от 11 до 19 лет — 25, от 20 до 35 лет — 23.
При обследовании учитывали жалобы рабочих, относящиеся к состоянию сердечно-сосудистой и нервной систем: головные боли, раздражительность, нарушения сна, боли в сердце ноющего и колющего характера, сердцебиение, одышку при физической нагрузке, отеки на лице, нижних конечностях. Количество жалоб на нарушения функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем зависело от продолжительности контакта с кадмием. Так, в группе рабочих со стажем более 10 лет, стандартизированных по возрасту, частота жалоб возрастала в 2—3 раза по сравнению с лицами с меньшим стажем. Наиболее часто отмечались
