Влияние свинцового производства на популяцию населения промышленного города

У агломераторщиков же при менее высоких концентрациях свинца (1,61 ± 0,26 мг/м3) при дисперсности его 0,14 ± 0,01 мкм, количество свинцовых интоксикаций достигало 22,7 %. Идентичная картина наблюдалась и в плавильном цехе, где у горновых при концентрациях свинца 1,14 ± 0,18 мг/м3, но состоящего из наиболее мелких фракций (0,09 ± 0,01 мкм), число случаев хронической свинцовых интоксикаций оказалось наибольшим.

В рафинировочном цехе на рабочих местах купеляторщиков и плавильщиков имели место приблизительно одинаковые концентрации свинца, однако более мелкодисперсный аэрозоль в купеляционном отделении способствовал увеличению числа случаев хронической свинцовых интоксикаций более чем в три раза по сравнению с плавильным участком (табл. 5). То есть, полученные данные указывали на непосредственную взаимосвязь развития свинцовых интоксикаций и дисперсного состава аэрозолей свинца, выделяющегося в зону дыхания работающих, что естественно, в свою очередь потребовало более глубоко подойти к изучению данного вопроса.

Таблица 4 Частота случаев свинцовых интоксикаций у рабочих ведущих профессий при различном дисперсном составе свинцовых аэрозолей и их концентраций в воздушной среде (в % %)

Таблица 5 Физические характеристики и структурный состав свинцовых аэрозолей при затравке подопытных животных

4.3. Зависимость развития свинцовой интоксикации в зависимости от дисперсного состава у подопытных животных

Развитие интоксикаций зависит как от концентрации свинца в воздухе, так и от целого ряда других факторов: экспозиции выполняемых рабочими операций, расстояния от оборудования, химического, структурного состава аэрозолей, процентного соотношения компонентов и т.д. На основании предварительных данных, создается необходимость выявить зависимость между дисперсным составом аэрозолей свинца и числом случаев свинцовых интоксикаций. В связи с разноречивостью мнений различных авторов по данному вопросу и отсутствием целенаправленных исследований с учетом характеристик конкретных производственных аэрозолей свинца был проведен хронический ингаляционный эксперимент на белых крысах-самцах.

Для проведения хронического ингаляционного эксперимента нами были использованы 3 вида дисперсного состава аэрозоля свинца: 0,1-0,5 мкм, 0,6-1,0 мкм и 2,0-5,0 мкм. При этом первые два получали путем расплава в кольцевых печах и возгона металлического свинца. Подаваемый в затравочные камеры (после охлаждения) аэрозоль состоял из 73-82 % металлического свинца и 16-24 % его окиси (табл.5).

Заданные концентрации аэрозоля в затравочных камерах (при каждом виде дисперсности) равнялись 1,0 мг/м3|, т.е. ориентировочно на уровне производственных, а также с отклонениями в 10 раз в ту и другую стороны (0,1 мг/м3 и 10 мг/м3). Животные были разделены на три серии в зависимости от дисперсности ингалируемого аэрозоля:

I - 0,1- 0,5 мкм ;II- до 1,0 мкм ; III - 2,0-5,0 мкм.

В каждой серии затравливалось по три группы крыс: 1 - 10,0 мг/м3, 2 - 1,0 мг/м3 и 3 - 0,1 мг/м3. В каждой камере помещалось по 24 белых крыс-самцов весом 180-240 г и 24 животных были в контрольной группе. Затравка животных проводилась на протяжении 4 месяцев по 6 часов в день при систематическом контроле за дисперсным, химическим и весовом составом аэрозолей в камерах при помощи физико-химических методов

Для определении проявлений свинцовой интоксикации и степени ее тяжести у экспериментальных животных, прежде всего, руководствовались данными наиболее специфических методов исследований, а именно: содержание свинца в крови, дельта-аминолевулиновая кислота (АЛК), дегидратаза дельта-аминолевулиновой кислоты (ДАЛК) и копропорфирин, а также биохимические показатели, морфологические изменения крови, состояние животных и наличие общих клинических проявлений свинцовой интоксикации.

Наблюдения за внешним видом и изменением веса подопытных животных в связи с тем, что они также играют определенную роль в оценке токсикологического воздействия изучаемых компонентов на организм, показали, что оба эти показателя изменялись в процессе эксперимента. В результате проведенных экспериментальных исследований оказалось, что наиболее существенные изменения были обнаружены у крыс, ингалированных частицами свинца диаметром 0,1-0,5 мкм. Так, у животных 1-й и даже 2-й групп 1-й серии (при дисперсности частиц 0,1-0,5 мкм и концентрациях около 10,0 мг/м3 и 1 мг/м3) уже к концу второго месяца от начала затравки отмечался неопрятный вид; шерсть становилась «взъерошенной», теряла естественный блеск.

На 3-4 месяц у 1-й группы появилась «шаткая» походка, нескоординированные движения, - этап, которому предшествовала повышенная возбудимость. У животных же, затравка которых проводилась крупнодисперсным аэрозолем (III-я серия), даже при наиболее высоких концентрациях подобные проявления не наблюдались до конца эксперимента. Достоверные различия имели место и в изменении массы тела животных.

Результаты биохимических исследований также показали наиболее ощутимые отклонения у животных, затравка которых проводилась субмикроскопическими аэрозолями. Так, если содержание свинца в крови у крыс III-й серии даже в 1-й группе возрастало к концу эксперимента лишь с 2,03±0,4 до 4,8±0,8, то в 1-й группе I-й серии с 1,6±0,5 до 18,4±1,1 (). Значительное увеличение свинца в крови наблюдалось и у животных II-й серии при дисперсности 0,75±0,07 мкм.

Именно при ингаляции аэрозолем свинца с размером частиц менее 1,0 мкм, и менее 0,5 мкм, были обнаружены достоверные изменения в содержании АЛК, ДАЛК и копропорфирина. Во всех основных группах уже через 2 месяца от начала затравки отмечалось повышение экскрекции АЛК, еще более возросшее к концу эксперимента. И хотя содержание АЛК в крови показало менее выраженные различия по сериям и группам по сравнению с содержанием свинца, тем не менее, указывают на существенное повышение экскреции АЛК у животных, затравка которых проводилась субмикроскопическими частицами. На фоне существенного увеличения экскреции АЛК наблюдалось снижение активности дегидратазы дельта-аминолевулиновой кислоты в крови (ДАЛК). Особенно значимым оно оказалось у животных 1-й и 2-й групп I-й и II-й серии. Обнаруженная картина указывала на более выраженное влияние субмикроскопических фракций аэрозоля свинца. Однако, учитывая повышенную чувствительность АЛК и ДАЛК к воздействию даже незначительных концентраций свинца, особый интерес представляло изучение копропорфирина, повышение уровней которого проявляется в более выраженных стадиях развития свинцовой интоксикации. Уровень копропорфирина, несколько снизившись через месяц от начала затравки, к концу эксперимента возрос во всех группах подопытных животных. Однако, если в 1-й группе первой серии уровень копропорфирина по отношению к исходному увеличился значительно (Р<0,001), то у крыс третьей серии это увеличение оказалось минимальным (Р>0,05). То есть повышение экскреции копропорфирина находилось в четкой зависимости от дисперсного состава свинцовых аэрозолей.

Таким образом, при анализе клинической картины в комплексе с данными, полученными при исследовании содержания свинца в крови, АЛК, ДАЛК и копропорфирина, подтверждаем степень воздействия субмикроскопических аэрозолей и развитие свинцовой интоксикации. При влиянии свинца на организм наряду с изменениями порфиринового обмена развиваются нарушения и в азотистом обмене, проявляющиеся, в частности, и в сдвигах содержания конечных продуктов азотистого обмена и синтеза мочевины. техногенный свинцовый аэрозоль гранулометрический

Содержание мочевины также увеличивалось к концу эксперимента в основном у вышеперечисленных групп животных. Характер отмеченных сдвигов показывает, что нарушение азотистого обмена, и особенно мочевины, синтез которой является важным конечным этапом превращения эндогенных продуктов обмена веществ, можно расценивать как проявление изменений в обменных процессах, свидетельствующих об ухудшении процессов очистки организма от конечных продуктов азотистого обмена.

При исследовании белкового обмена в крови подопытных животных оказалось, что через два месяца затравки почти во всех группах отмечалось некоторое уменьшение количества общего белка, а к концу эксперимента в группах животных, затравка которых проводилась субмикроскопическими аэрозолями, снизилось. Понижение же его наступает лишь в тяжелых стадиях свинцовой интоксикации, когда могут происходить денатурационные изменения белков.

При исследовании электрофоретической активности белков крови к концу эксперимента отмечено увеличение доли альбуминов и снижение глобулинов у животных, затравка которых проводилась субмикроскопическими фракциями аэрозоля свинца. В середине же ингаляционного периода (через два месяца) наблюдалось снижение уровня альбуминов с повышением глобулинов, что, по-видимому, можно оценить как защитную реакцию организма, которая до некоторой степени компенсировала дефицит альбумина и поддерживала коллоидно-осмотическое давление крови. Увеличение содержания г-глобулинов на фоне снижения б1, б2 и в-глобулинов согласуется с другими авторами , которые наблюдали подобную картину при развитии свинцовой интоксикации. Учитывая, что г - глобулины синтезируются главным образом в ретикуло-эндотелиальных клетках печени и костного мозга, можно предположить, что обнаруженные отклонения являются результатом воздействия свинца на ретикуло-эндотелиальную систему и функциональное состояние печени.

При клинических проявлениях свинцовой интоксикации наблюдаются изменения в ферментативной и углеводной функции печени с гипербилирубинемией было проведено и исследование пигментной функции печени. При этом увеличение количества билирубина оказалось наиболее выраженным в первых и вторых группах первых двух серий подопытных животных. Можно предположить, что полученные данные указывают на токсическое поражение печени, вследствие воздействия свинцовых аэрозолей субмикроскопической фазы. Именно на это указывает снижение активности аланиловой аминотрансферазы (АЛТ) и аспарагиновой аминотрансферазы (ACT) у подопытных крыс к концу ингаляционного периода в 1-й группе второй серии, где содержание АЛТ снизилось с 0,2±0,05 до 0,13±0,07 мкмоль, Р<0,05, a ACT - с 0,21±0,18 до 0,12±0,014 мкмоль (Р<0,01). Полученные данные в определенной степени указывали на возможность нарушения синтеза ферментов.

Исследования липидного обмена и, в частности, холестерина, показали некоторое увеличение его содержания к концу затравки при повышенных концентрациях свинца почти во всех группах, однако статистически достоверным оказалось оно только у животных 1-й группы I-й серии (От 1,31±0,34 до 3,1±0,59 мкм/л Р<0,05). Возможно, наблюдаемое увеличение холестерина связано со снижением всасывающей функции кишечника в результате воздействия аэрозолей свинца. При исследовании нарушений углеводного обмена никаких достоверных изменений у подопытных животных обнаружить не удалось.

При решении вопросов диагностики развития свинцовых интоксикаций существенную роль играют и изменения состава периферической крови. В результате исследований оказалось, что основные сдвиги (также как и при изучении биохимических показателей) наблюдались в 1-й и 2-й группах первой и второй серии животных, т.е. при дисперсности аэрозолей 0.23±0,05 мкм и 0,75±0.07 мкм и концентрациях 9.8±0,78 мг/м3 и 1,1±0,2 мг/м3. В III-й же серии при затравке крупнодисперсным аэрозолем только в 1-й группе отмечено достоверное снижение уровня гемоглобина. Идентичная картина, хотя и менее выраженная, отмечена и при определении эритроцитов, количество которых в первых и вторых группах первых двух серий, т.е. при ингаляции мелкодисперсным аэрозолем свинца, снижено что указывает на развитие картины анемического синдрома, характерного для выраженных стадий хронической свинцовой интоксикации (рис. 3, 4). Изучение СОЭ показало, что у большинства подопытных животных в процессе эксперимента не было отмечено сдвигов, указывающих на наличие выраженного воспалительного процесса. Тем не менее, как видно из данных, в 1-й группе первой серии СОЭ возросла с

Рис. 3. Показатели гемоглобина у подопытных животных в начале и в конце эксперимента

Рис. 4. Количество эритроцитов у подопытных животных в начале и в конце эксперимента

2,82±0,45 до 8,0±1,14, Р<0,001. Нарастание СОЭ наблюдалось и в 1-й группе второй серии с 2,80±0,49 до 6,3±1,20, Р<0,05. Содержание лейкоцитов в крови животных всех ингалируемых групп фактически не отличалось от фоновых показателей. Анализ лейкоцитарной формулы крови также не показал достоверных отклонений показателей форменных элементов от исходных величин. Несмотря на то, что ряд авторов придерживается мнения о неспецифичности ретикулоцитоза при свинцовых интоксикациях,

в настоящее время нет оснований отвергать этот тест, т.к. при выраженных стадиях заболевания, как правило, имеет место значительное увеличение содержания ретикулоцитов в крови (Каспаров А.А.1988 и др.). Наши исследования показали, что увеличение количества ретикулоцитов к концу ингаляции существенно возросло во- вторых и, особенно, в первых группах подопытных животных, затравка которых проводилась субмикроскопическими аэрозолями свинца.

Идентичная картина наблюдалась и при исследовании содержания базофильно-зернистых эритроцитов, количество которых значительно возросло при затравке изучаемыми фракциями свинца.

Таким образом, результаты проведенного хронического эксперимента указывали на непосредственную зависимость развития свинцовых интоксикаций от дисперсного состава аэрозолей свинца, т.к. наиболее ощутимые изменения были получены у подопытных животных, затравка которых проводилась субмикроскопическими частицами. Именно в данных группах крыс наблюдалось уменьшение прироста массы тела, изменялся внешний вид и поведение. Значительные нарушения имели место в порфириновом обмене - повышение экскреции АЛК и копропорфирина на фоне снижения активности ДАЛК, при значительном увеличении содержания свинца в крови, что указывало на развитие свинцовой интоксикации. Подтверждением этого были и обнаруженные нарушения в содержании общего белка и белковых фракций сыворотки крови, азотистого обмена, увеличение содержания билирубина, холестерина, энзимная недостаточность, в частности, снижение активности аминотрансфераз (АЛТ и ACT) и др., а также изменения морфологического состава крови.

В группе подопытных крыс, ингалированных крупнодисперсным аэрозолем, даже при концентрациях около 10,0 мг/м3 подобных изменений обнаружить не удалось. Весь комплекс обнаруженных в процессе проведения хронического ингаляционного эксперимента сдвигов позволяет сделать вывод о важной роли субмикроскопических частиц аэрозолей свинца в развитии свинцовой интоксикации, т.е. именно в тех группах подопытных животных, где затравка проводилась частицами размером 0,1-0,5 мкм, в отличие от крупнодисперсных, наблюдались наиболее существенные изменения.

Полученные данные указывают на то, что при прогнозировании хронической свинцовой интоксикации оценке этиопатогенетической сущности заболеваний существенное внимание (наряду с концентрациями, химическими характеристиками и т.д.) необходимо уделять дисперсному составу ингалируемых аэрозолей, выделяющихся в воздушную среду свинцовых заводов.

Глава 5. ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ С ВРЕМЕННОЙ УТРАТОЙ ТРУДОСПОСОБНОСТИ РАБОТАЮЩИХ

При оценке воздействия неблагоприятных производственных факторов на организм важную роль играет состояние заболеваемости и прежде всего - с временной утратой трудоспособности. На свинцовых заводах, где в воз -душную среду выделяется разнообразный комплекс химических веществ в значительных концентрациях, этот вопрос представляет особый интерес.

Результаты проведенных исследований показали, что уровень заболеваемости с временной утратой трудоспособности рабочих на изучаемых заводах и в последние годы остался довольно высоким. Так, в среднем за три года показатели заболеваемости в целом по свинцовому заводу г. Усть-Каменогорска равнялись 113,7 случая при 1396,4 дня нетрудоспособности на каждых 100 круглогодовых работающих . При этом наиболее высокой она оказалась в агломерационном цехе - 121,3 случая при 1529,8 дня нетрудоспособности, по плавильному - 111,9 случая при 1485,8 дня и по рафинировочному цеху - 111,2 случая при 1340,1 дня нетрудоспособности.

То есть показатели заболеваемости с временной утратой трудоспособности у рабочих изучаемых свинцового завода оказались весьма высокими как в целом, так и по основным цехам, что особенно наглядно на фоне показателей, полученных по Востокмашзаводу (81,64 случая при 981,9 дня нетрудоспособности) В структуре групп по профессиям, возрасту и стажу урон заболеваемости рабочих в основных группах фактически во всех ведущих цехах оказался выше, чем у рабочих вспомогательных профессий, что косвенно указывало на влияние неблагоприятных факторов свинцового производства на организм. При анализе заболеваемости с временной утратой трудоспособности по возрастным группам наиболее высокие показатели имели место в старших возрастных группах. Так, например, у рабочих основных профессий число случаев заболеваний в возрасте 20-29 лет равнялось 117,9, в 3 - 120,3, а в возрасте 40 лет и выше - уже 124,1 случая на каждых 1 круглогодовых работающих

В то же время при анализе стажевых групп наблюдалась уже несколько иная картина. Как видно из данных, представленных в таблице 12 число случаев заболеваний ВУТ у малостажированных рабочих (до 49 лет) практически во всех группах было выше, чем у рабочих со стажем 5,0-9,9 лет, что, по-видимому, указывало на недостаточность приспособительных реакций малостажированных рабочих к производственным условиям. Очевидно, что наиболее полно адаптационные механизмы у работающих свинцовых заводов проявлялись при стаже работы от 5,0 до 9,9 лет.

При стаже работы 10 и более лет показатели заболеваемости оказались уже наиболее высокими (табл. 6).

Так, в структуре заболеваемости по агломерационному цеху УК СЦК четко выделяются болезни органов дыхания, на которые приходится 47,1 случая при 379,8 дня нетрудоспособности. Это связано, во-первых, с заболеваниями простудного характера (катары, ларингиты, фарингиты, пневмонии, а также грипп), что в значительной степени объясняется неблагоприятными метеорологическими условиями в аглоцехах, особенно в холодный период года. Во-вторых, с заболеваниями бронхитов, бронхопневмоний и пылевых бронхитов, в этиологии которых наряду с воздействием метеорологических факторов существенное влияние имеют и высокая загрязненность воздушной среды полиметаллической пылью и газами.

Таблица 6 Показатели заболеваемости временной утраты трудоспособности основных цехов свинцовых заводов по профессиям, возрасту и стажу работающих

На втором месте оказались заболевания нервной системы и органов чувств - 15,2 случая при 189,6 дня нетрудоспособности со средней длительностью одного случая 12,5 и болезни костно-мышечной системы и соединительной ткани - 14,2 случая при 126,9 дня нетрудоспособности на каждых 100 работающих, а средняя длительность одного случая здесь равнялась уже 8,9. При этом наиболее высокий процент падал на заболевания остеохондрозами. Значительный удельный вес в общей структуре заболеваемости ВУТ агломерационного цеха имели также болезни органов пищеварения - 9,2 случая при 111,4 дня нетрудоспособности (средняя длительность одного случая - 12,1) и болезни системы кровообращения - 7,2 при 146,4 дня нетрудоспособности, где средняя длительность одного случая была 20,3.

Таким образом, анализ заболеваемости у рабочих нескольких свинцовых заводов показал, что уровень ее, остается высоким. При оценке показателей заболеваемости с ВУТ наиболее неблагоприятными оказались агломерационные и плавильные цеха, а наибольший процент случаев и дней нетрудоспособности падал на болезни органов дыхания, нервной системы и органов чувств, костно-мышечной системы и соединительной ткани, системы кровообращения и пищеварения, что косвенно указывало на влияние неблагоприятной гигиенической обстановки в производственных помещениях свинцовых заводов на организм работающих.

Исследование показателей крови и мочи у работников свинцового производства

Высокие концентрации свинца в воздухе производственных помещений свинцового завода приводит к тому, что в организм работающих свинец в основном поступает ингаляционно, и от 10 до 60 процентов его задерживается в органах дыхания. Процент задержки зависит от концентрации свинца во вдыхаемом воздухе, химического состава и размера частиц, а также от величины минутного объема дыхания и других факторов. Незначительные количества свинца поступают в организм через пищеварительный тракт и поверхность кожи (Чекунова М.П. с соавт., 1996, Давыдова В.И. с соавт., 1999, Эрман М.И. с соавт., 2002).

Рис.5 Содержание свинца в крови у рабочих свинцового производства

Таблица 7 Содержание свинца в крови у рабочих свинцового производства в зависимости от возраста

Было обследовано 355 человек, из которых 25 относятся к контрольной группе, составленной из лиц, не имеющих контакта со свинцом. На рис. 5 представлены средние значения концентрации свинца в крови у рабочих плавильного, агломерационного и рафинировочного цехов, которые достоверно не различаются.

Содержание свинца в крови у рабочих свинцового завода изменяется с возрастом и стажем (рис. 5) работы на данном предприятии. Наиболее высокие концентрации в крови наблюдаются у лиц в возрасте - 30 - 40 лет (99 мкг %) и при стаже работы 5 - 10 лет (98 мкг %). У лиц в возрасте до 30 лет и выше 40 лет концентрации ниже (89 мкг %). Таким образом, имеет место постепенное увеличение концентрации свинца в крови с возрастом и стажем (в 2,6 раза) (переход от группы 21-30 лет к группе 31-40 лет), затем наблюдается относительно постоянный уровень, который снижается несколько к уровням 41 год и выше до 2,2 раза (табл. 7).

Таблица 8 Содержание свинца в крови у рабочих в зависимости от стажа

Таким образом, имеет место постепенное увеличение концентрации свинца в крови с возрастом, а затем наблюдается его снижение к 41 году и выше. Однако, даже у этих рабочих концентрация свинца в крови намного превышает физиологический уровень, а при минимальном стаже работы до 5 лет - уровень свинца в крови превышает в 2 и более раза (табл. 8).Исследуя биохимические показатели у рабочих завода свинцовых аккумуляторов, обнаружено, что уровень свинца в крови колебался в зависимости от профессии и был особенно значительным у рабочих формовщиков. У этих же рабочих содержание АЛК в 15 раз превышало нормальные показатели. Активность дегидратазы дельта-аминолевулиновой кислоты в крови рабочих была резко снижена от 8 раз у литейщиков до 20 с лишним раз у формовщиков показателей. В приводимой работе отмечается, что содержание свинца в крови тесно коррелируется с содержанием дельта-аминоленулиновой кислоты в моче. Однако, четкой корреляции активности дегидратазы дельта-аминолевулиновой кислоты (Д-АЛК) в крови с содержанием ее в моче или содержании свинца в крови обнаружить не удалось.

Выведение свинца из организма, в основном, происходит с мочой и в меньшей мере с калом. Все соединения свинца по скорости выделения из организма относятся к группе умеренно выводящихся веществ с биологическим периодом полувыведения от 21 -25 дней до 100 дней. Содержание свинца в моче часто служит показателем воздействия свинца, содержащегося в окружающей среде.

Из всех обследуемых содержание свинца в моче меньше 0,1 мг/л наблюдалось у 32,4% рабочих, от 0,1 до 0,2 мг/л -28,1% и выше 0,2 мг/л - 39,1%. Самые высокие концентрации свинца в моче отмечены у рабочих плавильного цеха. Они достоверно отличаются от агломерационного и рафинировочного цехов.

Содержание свинца в моче отмечены у рабочих, стаж которых составляет до 5 лет (0,20 0,017 мг/л), в группе со стажем 5,1 -10 лет значение концентрации достоверно выше (0,27 мг/л), чем у лиц со стажем 10,1 лет и выше - 0,13 мг/л, при норме - 0,035 мг/л.

Нарушение порфиринового обмена может привести к повреждению клетки, органа и всего организма в целом. Поэтому, увеличение содержания компонентов порфиринового обмена в крови и моче свидетельствует о повышении их содержания в клетке или об их выходе в плазму при повреждении мембран клеток.

Из диаграммы видно, что самые высокие значения содержания копропорфирина наблюдается у рабочих плавильного цеха (412 25,0 нмоль/г креатин. при норме 80-120 нмоль/г креатин). Среднее значение концентрации копропорфирина в моче в основных цехах в 1,2 -2,5 раза выше значения контрольной группы (92,8 13,5 нмоль/г креатин).

Между содержанием копропорфирина в моче у рабочих свинцового предприятия и содержанием свинца в крови имеет место высокая положи -тельная корреляционная связь (r = + 0,9) это объясняется тем, что при увеличении концентрации свинца в крови увеличивается копропорфирины в моче. Среднее значение аминолевулиновой кислоты (АЛК) в моче у рабочих основных цехов составил в среднем (22,4 3,4 мкм/г креатин.), выше чем в контрольной группе (9,03,7 мкм/г креатин. Р < 0,001). Коэффициент корреляции между концентрацией АЛК в моче у рабочих свинцового предприятия и содержанием свинца в крови равен r = + 0,96. Данные наших исследований подтверждают, что при высоком содержании свинца в крови и увеличении АЛК в моче проявляются первые признаки свинцовой интоксикации.

Результаты гематологического анализа, то есть изменения показателей крови - лейкоцитов, ретикулоцитов, эритроцитов с базофильной зернистостью и уровня гемоглобина и эритроцитов в крови у рабочих отличаются от показателей контрольной группы. Развитие лейкопении у рабочих плавильного цеха, агломерационного цеха при стаже работы до 5 лет наблюдалось до 10% случаев, у рабочих со стажем больше 5 лет до 17% случаев.

Сравнение полученных значений о количестве эритроцитов, гемоглобина и эритроцитов у рабочих свинцового завода с содержанием свинца в крови у этих групп показывает наличие обратной корреляционной зависимости(r=-0,93), то есть с увеличением содержания свинца в крови уменьшается количество эритроцитов в ней, что может привести к развитию анемии, снижению гемоглобина. Анемия относится к наиболее ранним проявлениям токсического действия свинца на организм.

Средние значения количества ретикулоцитов в крови у рабочих свинцового производства несколько выше по сравнению с контрольной группой. Коэффициент корреляции между содержанием свинца в крови и количеством ретикулоцитов (r = + 0,96).

Таким образом, изменения периферической крови у работающих в производстве свинца и цинка в определенной степени отличались от картины крови, выявляемой у лиц контрольной группы. Нечетко выраженные изменения в картине «белой крови» дают основание квалифицировать их как неспецифические проявления кроветворной системы на общетоксическое действие комплекса цинкосодержащих соединении. Тем не менее, достоверное увеличение СОЭ, выраженный лейкоцитоз с лимфоцитозом указывали на наличие воспалительных процессов в организме рабочих электролизных цехов, а обнаруженный ретикулоцитоз следует расценивать прежде всего как реакцию на воздействие свинецсодержащих соединений.

Глава 6. ИЗУЧЕНИЕ ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ У РАБОЧИХ СВИНЦОВОГО ПРОИЗВОДСТВА

Анализ зависимости цитогенетического эффекта производственных факторов от экспозиции воздействия показал, что частота аберраций хромосом у рабочих со стажем до 10 лет имеет тенденцию к увеличению нарушений хромосом.

Как видно, несмотря на увеличение стажа работы, количество аберраций в клетках крови не увеличивается. Частота хромосомных аберраций у

рабочих со стажем до 5 лет и от 5 до 10 лет примерно одинаково превышает в контрольной группе и уровень спонтанных аберраций. Наши данные цитогенетического обследования рабочих, контактирующих со свинцом, а также с химическими веществами совпадали с другими авторами.

Применение многофакторного корреляционного анализа также показал, что частота аберрантных метафаз в хромосомных аберраций с высокой достоверностью коррелируют с показателями «профессия», стаж, возраст.

Повышение частоты хромосомных аберраций в 3 и более раза по сравнению со спонтанным у плавильщиков, печевых и агломератчиков, рафинировочников может быть связано со спецификой загазованности и особенностями микроклиматических условий труда. Печевые и плавильщики и их подручные обеспечивают непрерывную работу плавильных печей и конверторов, в течение 80-90% времени рабочей смены находятся в условиях повышенной загазованности и запыленности воздушной среды (рис. 6, 7).

Рис. 6. Зависимость частоты хромосомных аберраций от концентрации аэрозолей свинца в воздушной среде у рабочих агломерационного цеха

Рис. 7. Зависимость частоты хромосомных аберраций от концентрации аэрозолей свинца в воздушной среде у рабочих плавильного цеха

Применение многофакторного корреляционного анализа также показал, что частота аберрантных метафаз в хромосомных аберраций с высокой достоверностью коррелируют с показателями «профессия», стаж, возраст.

Воздействие этих неблагоприятных факторов может усугублять действие на организм рабочих повышенной температуры воздуха, интенсивного инфракрасного излучения, тяжелой физической нагрузки. Рабочие рафинировочного цеха находятся в относительно благоприятных микроклиматических условиях, несмотря на то, что содержание аэрозолей свинца в воздушной сфере превышает ПДК.

В проявлении мутагенного действия изученного комплекса факторов свинцового производства существенную роль, возможно, играют нарушения обменных и метаболических процессов.

При сравнении частоты хромосомных аберраций индуцированных свинцом и количеством свинца в моче и крови коэффициент корреляции равен (r=0,93), а с изменениями показателей периферической крови рабочих, установлена корреляционная зависимость частоты аберраций хромосом и количеством лейкоцитов эритроцитами, гемоглобином (r = -0,78)

У рабочих с повышенным уровнем хромосомных аберраций наблюдалась тенденция к развитию лейкопении и это объясняется разрушением и элиминацией мутационно - измененных клеток, более того, увеличение цитогенетического эффекта у обследованных профессиональных групп, также связано, вероятно, с проницаемостью ионов свинца через клеточные мембраны.

Для химических мутагенов характерный спектр аберраций - хроматидные делеции и в меньшей мере - хроматидные транслокации, приводящие, как правило, клетку к быстрой элиминации.

Если эти факты возникают в зародышевых клетках, так или иначе мутантная зигота будет испытывать сильное действие отбора. В этой связи вряд ли можно полагать совершенно безопасным с генетической точки зрения уровни цитогенетических эффектов, которые, например, обнаруживаются в «группах повышенного риска».

Итак, факторы, воздействующие на организм рабочих, контактирующих со свинцом не позволяют сформироваться компенсаторным механизмам, способствующих сохранению стабильных структур организма. При прямом цитогенетическом обследовании рабочих свинцового производства нами показано, что свинец индуцирует аберрации хромосом, уровень которых прогрессивно нарастает в связи с увеличением концентрации свинца в крови, а также с продолжительностью контакта до 10 лет и более.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Постоянно возрастающие факторы естественного и, особенно, антропогенного характера, оказывают существенное воздействие на обменные процессы, воспроизводительную функцию, формирование морфо-физиологических признаков и генетическую структуру, что заставляет напряженно функционировать адаптационные механизмы биологических организмов, приводя к различного рода дисфункциям.

Химические элементы, поступающие комплексно в организм человека, аккумулируются в биосредах и, следовательно, позволяют использовать их количественное значения в качестве биологических маркеров экспозиции и в диагностике и экологически обусловленных заболеваний

.Имеющиеся тенденция к росту производства и внедрения новых химических соединений, как в условиях производства, так и в быту, служат достаточно веским основанием для привлечения внимания генетиков к данной проблеме с целью выяснения ее генетической значимости, а также разработки мероприятий, направленных на профилактику возможного отрицательного воздействия этих факторов на здоровье населения.

По данным управления окружающей среды г.Усть-Каменогорска (2004г.) наиболее приоритетным экотоксикантом региона является тяжелые металлы (ТМ), а загрязнение окружающей среды вносит значительный вклад в развитие заболеваемости, инвалидности и смертности населения различных групп. Выраженные нарушения микроэлементного фона снижают не только физиологические резервы организма, приводя к хроническому напряжению функциональных систем, но и развитию целого ряда хронических заболеваний.

Свинцовые предприятия занимают одно из ведущих мест в цветной металлургии, так как свинец и цинк необходимы фактически для всех видов промышленности. В то же время в связи с большим количеством различных химических компонентов в перерабатываемых концентратах, разнообразием физико-химических процессов и несовершенством технологий, несмотря на многочисленные усовершенствования, условия труда остаются еще весьма неблагоприятными и оказывают отрицательное воздействие на организм работающих.

Поступление в воздушную среду производственных помещений свинца во многих случаях существенно превышающих допустимые концентрации, а также неблагоприятные метеорологические условия и интенсивный физический труд приводит к высокому уровню общей, а в некоторых случаях и профессиональной заболеваемости работающих.

Условия труда рабочих на свинцовом предприятии являются еще весьма неблагоприятными в воздушную среду производственных помещений выделяется разнообразный комплекс химических компонентов, среди которых ведущими являются свинец, концентрация которого на многих рабочих местах значительно превышает ПДК. Дополнительно к этому в основных цехах наблюдаются неблагоприятные метеорологические условия интенсивный физический труд. Все это, естественно, приводит к высокому уровню заболеваемости, значительно превышающему показатели, наблюдаемые на машиностроительных и ряде других предприятий. Наиболее существенное влияние условия труда, как показали наши исследования на свинцовых заводах оказывают на состояние системы органов дыхания, нервной и сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, а так же на развитие профессиональной патологии. При этом особое внимание следует обращать на возможность развития пылевых бронхитов, бронхопневмоний и других поражений системы органов дыхания при ингалировании аэрозолей металлов. В результате воздействия свинца по полученным исследованиям происходит стимуляция патологических состояний нервной системы, крови, органов пищеварения и т.д., а так же развитие свинцовой интоксикации. Также, интенсивный физический труд в условиях неблагоприятных метеорологических факторов может оказывать существенное влияние на сердечно-сосудистую систему, а пары кислот, выделяющиеся в значительных концентрациях в зону дыхания работающих, создают дополнительные условия для развития заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Установлена четкая зависимость развития свинцовой интоксикации не только от концентраций свинца в воздушной среде, но и от его дисперсного, гранулометрического и структурного состава.

Именно субмикроскопические частицы шарообразной формы, обладая особыми аэродинамическими свойствами, способны в наибольших количествах проникать в наиболее глубокие отделы бронхоальвеолярного аппарата, достигая альвеол и пенетрировать через альвеолярные мембраны непосредственно в кровяное русло. Это получило подтверждение и в эксперименте на подопытных животных, при котором было установлено, что именно субмикроскопические частицы свинца способны, даже при относительно невысоких концентрациях, вызывать клинические проявления интоксикации. В экспериментальных условиях удалось показать и токсикологическую значимость гранулометрического состава цинкового аэрозоля при развитии литейной лихорадки. Оказалось, что в ряде случаев при высокотемпературных процессах цинк способен трансформироваться в тетрагональные, друзовидные кристаллы, которые, обладая как бы дополнительным механизмом «внедрения», способны оказывать травматический эффект непосредственно на слизистые проводящих путей системы органов дыхания.

Подобные частицы могут повреждать и реснитчатый эпителий, в результате чего нарушаются и защитные механизмы - эпителиальный покров, нервный, сосудистый и железистый аппарат, а так же и опорно-эластическая система воздухоносных путей. Все это способно приводить к серьезным последствиям, одним из которых являются клинические проявления типа «литейной» лихорадки. Наряду с этим высокие концентрации полиметаллической пыли, особенно при обжиге концентратов, ингалируемой в процессе дыхания, так же могут отрицательно воздействовать на систему органов дыхания работающих.

Как показали проведенные нами исследования, этот вид пыли присутствующий в воздушной среде, способен приводить к наличию выраженного хронического бронхита со значительными изменениями со стороны крупных и мелких бронхов с разрастанием соединительной ткани.

Анализ зависимости цитогенетического эффекта производственных факторов от экспозиции воздействия показал, что частота аберраций хромосом у рабочих со стажем до 10 лет имеет тенденцию к увеличению нарушений хромосом, у рабочих со стажем до 5 лет и от 5 до 10 лет примерно одинаково превышает в контрольной группе и уровень спонтанных аберраций и составляет от 3,3±0,34 до 5,67±0,78%

Применение многофакторного корреляционного анализа также показал, что частота аберрантных метафаз в хромосомных аберраций с высокой достоверностью коррелируют с показателями «профессия», стаж, возраст. Повышение частоты хромосомных аберраций в 3 и более раза по сравнению со спонтанным у плавильщиков, печевых и агломератчиков, рафинировщиков может быть связано со спецификой загазованности и особенностями микроклиматических условий труда. У рабочих с повышенным уровнем хромосомных аберраций наблюдалась тенденция к развитию лейкопении, что совпадает с результатами некоторых авторов, и это объясняется разрушением и элиминацией мутационно - измененных клеток, более того, увеличение цитогенетического эффекта у обследованных профессиональных групп, также связано, вероятно, с проницаемостью ионов свинца через клеточные мембраны.

1. Установлено, что на всех технологических переделах содержание свинца и некоторых других компонентов значительно превышает предельно допустимые концентрации, что характеризует неблагополучную экологическую обстановку в цехах завода. Так, средние концентрации свинца колеблется 1,45± 0,19 до 3,85±1,16 мг/мі. Наиболее высокие концентрации свинца в зоне дыхания рабочих отмечалось в агломерационном цехе у узла оборота и составляет от 2,66±0,27 до 3,77 ±0,97 мг/мі. Наряду с высокой загрязненностью воздушной среды в цехах наблюдаются и неблагоприятные метеоусловия. Наиболее высокая температура воздуха у рабочих окон агломерационных печей (до +37 - + 42єС), на данном участке отмечены и интенсивные теплоизлучения в среднем 11000 ккал/смІ/час.

2. Выявлен характер воздействия и распределения аэрозолей свинца на системы органов во время проведения эксперимента на подопытных животных, при котором обнаружена зависимость развития свинцовой интоксикации от дисперсного состава аэрозолей свинца, т.к. наиболее характерные изменения были получены у животных, затравка которых проводилась субмикроскопическими частицами. Значительные нарушения имели место в порфириновом обмене - повышение экскреции АЛК и копропорфирина (412 25,0 нмоль/г креатин.), среднее значение концентрации копропорфирина в моче в основных цехах в 1,2 -2,5 раза выше значения контрольной группы (92,8 13,5 нмоль/г креатин) на фоне снижения активности ДАЛК, при значительном увеличении свинца в крови, что указывало на развитие свинцовой интоксикации.

3. Установлено, что уровень заболеваемости с временной утратой трудоспособности рабочих на изучаемых заводах и в последние годы остался довольно высоким и составил 113,7 случая при 1396,4 дня нетрудоспособности на каждых 100 круглогодовых работающих. Наиболее высокой наблюдается в агломерационном цехе - 121,3 случая при 1529,8 днях нетрудоспособности, по плавильному - 111,9 случая при 1485,8 днях и по рафинировочному цеху - 111,2 случая при 1340,1 днях нетрудоспособности. Наибольший процент случаев и дней нетрудоспособности приходится на болезни органов дыхания, нервной системы и органов чувств, костно-мышечной системы и соединительной ткани, системы кровообращения и пищеварения.

4. Комплекс производственных факторов, свинцового производства приводит к разной степени выраженности хромосомных аберраций в соматических клетках рабочих. У рабочих плавильного и агломерационного цехов частота хромосомных аберраций в 4.5-4.8 раза превышает контрольное значение ( 1,1±0,12 %), что свидетельствует о высокой частоте генетических нарушений. Цитогенетический эффект свинца не зависит от пола обследуемого контингента, но имеет положительную корреляционную связь с возрастом. С учетом фактора курения в условиях свинцового производства, несущественно.

5. Под влиянием соединений свинца происходят качественные и количественные изменения в составе биологических сред, характерным уменьшением количества эритроцитов, лейкоцитов, уровня гемоглобина и увеличение процентов базофильной зернистости в эритроцитах, что является одним из ранних признаком развития свинцовой интоксикации.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

Шушкевич, Н. И. Р.А. Нищий, В.Н. Голдобин.Гигиеническая оценка внедрения электродуговых печей при плавке чернового свинца на свинцовом заводе // Вопросы промышленной токсикологии. - Алматы, 1993. - С. 27 - 31.

Шушкевич, Н. И. Р.А. Нищий, В.Н. Голдобин.О развитии свинцовой интоксикации в зависимости от осаждения ингалируемых аэрозолей свинца разного дисперсного состава в трахеобтональвеолярном аппарате // Здравоохранение Казахстана, 1994. - С. 52 - 53.

Шушкевич, Н. И. Исследование хромосомных аберраций в периферической крови у рабочих при производстве свинца.// Материалы V съезда терапевтов Казахстана. - Алматы, 1995. - С. 185.

Шушкевич,Н. И, Р.А. Нищий, З.К. Султанбеков.Зависимость развития пылевых бронхитов от физических характеристик ингалируемых пылевых частиц // Материалы V съезда терапевтов Казахстана. - Алматы, 1995. - С. 175.

Шушкевич, Н. И. Зависимость хромосомных аберраций от концентрации свинца в воздушной среде и в крови рабочих свинцового производства / Р.А. Нищий, Н.И. Шушкевич // Здравоохранение Казахстана, 1996. - № 8. - С. 20 - 23.

Шушкевич, Н. И.,Р.А. Нищий, Ж.С. Тотанов Зависимость цитогенетического эффекта от продолжительности воздействия свинца у рабочих свинцового производства./ Вопросы гигиены труда и профпатологии в ведущих отраслях народного хозяйства. - Алматы, 1996. - С. 44 - 49.

Шушкевич, Н. И., ХС. Аргимбеков, Р.А. Нищий,Состояние желудочно-кишечного тракта у рабочих цинкового производства // Вопросы организации медицинской помощи и профилактики заболеваемости личного состава УВД области. - Усть-Каменогорск, 1996. - С. 25 - 29.

Шушкевич, Н. И. Методика окраски ретикулоцитов. // Информ. лист. КазГОСИНТИ, ВК ЦНТИ. - Усть-Каменогорск. - № 11 - 95.

Шушкевич, Н. И., Р.А. Нищий, Ж.С. Тотанов.Оценка степени ущерба здоровью рабочих свинцового производства цитогенетическим методом // Материалы Республиканского научно-практического семинара “Здоровый образ жизни и условия труда”. - Алматы, 1996. - С. 19 - 20.

Шушкевич, Н. И., .Б. Бигалиев, Р.А. Нищий, Зависимость частоты хромосомных аберраций у рабочих свинцового производства от дисперсного состава свинцовых аэрозолей . Вопросы гигиены труда и профпатологии в ведущих отраслях народного хозяйства. - Алматы, 1996. - С. 44 - 49.

Шушкевич, Н. И.,А.Б. Бигалиев, Зависимость цитогенетичесого эффекта от продолжительности воздействия неблагоприятных факторов свинцового производства . Здравоохранение Казахстана. - 1996. - № 9. - С. 20 - 23.

12. Шушкевич, Н. И. Влияние свинцового производства на здоровье женщин и их потомство. / V Международная научно-практическая конференция «Влияние состояния окружающей среды на репродуктивное здоровье население г.Усть-Каменогорска». - Астана, 2001. - С. 34 - 35.

13. Шушкевич, Н. И. Количественное соотношение между концентрациями свинца в воздухе и биосредах организма человека. // VI Международная научно-практическая конференция «Этнографические процессы в Казахстане и сопредельных территориях». - Усть-Каменогорск, 2003. - С. 12 - 13.

14. Шушкевич, Н. И. Методики и технологии экологического преподавания в вузах.// Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы высшего образования в ХХI веке». - Караганда, 2003. - с. 11.

15. Шушкевич, Н. И. , Л.И. Тарасенко Эколого-генетическое исследование нарушений репродуктивной функции у рабочих, связанных со свинцовым производством.// III Международная научно-практическая конференция «Экология речных бассейнов». - Владимир, 2005. - С. 331 - 332.

16. Шушкевич, Н. И. Цитогенетический эффект у рабочих свинцового производства.// III Международная научно-практическая конференция «Экология речных бассейнов». - Владимир, 2005. - С. 331 - 332.

17. Шушкевич, Н. И., В.Н. Поливцева, С.В. Соболева Оценка неспецифических факторов иммунитета при бронхиальной астме у детей. // VII Международная научно-техническая конференция «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии». - Владимир, 2006. - С. 219 - 220.

18. Шушкевич, Н. И. , Е.В. Тонявина Влияние свинца на здоровье человека // VII Международная научно-техническая конференция «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии». - Владимир, 2006. - С. 176 - 177.

19. Шушкевич, Н. И. Эколого-генетическая оценка влияния промышленных выбросов на здоровье человека.// Всероссийская научно-техническая конференция «Наукоемкие технологии ХХI века. - Владимир, 2006. - С. 77 - 78.

20. Шушкевич, Н. И. Влияние свинца на изменение показателей крови у рабочих свинцового производства.// Международная Интернет-конференция «Безопасность жизнедеятельности в техносфере». - Белгород, 2007. с.67-72

21. Шушкевич, Н. И. Оценка состояния функциональных сдвигов у рабочих на производстве цветных металлов. // Международная Интернет-конференция «Безопасность жизнедеятельности в техносфере». - Белгород, 2007. с.78-79.

22. Шушкевич, Н. И. Влияние свинцового производства на здоровье рабочих и их потомства.//Международная Интернет-конференция «Безопасность жизнедеятельности в техносфере». - Белгород, 2007. с.81-84.

23. Шушкевич, Н. И. Оценка уровня загрязнения окружающей среды, почвы в зонах влияния автомобильного транспорта.// Агрохимия. - № 2. - 2007. - С 56 - 58.

24. Шушкевич, Н. И.. Особенности воздействия аэрозолей свинца на организм. // Экология систем и приборов. М. - 2007. - №8. с.41-45

25. Шушкевич, Н. И. Изучение нарушений репродуктивной функций у рабочих свинцового производства. // Международная конференция «Биотехнологии в техносфере. - Пенза, 2007. - С. 33 - 34.

26. Шушкевич, Н. И., Е.В.Тонявина, Я.Г. Боровкова. Содержание свинца в окружающей среде г.Владимира и накопление его в волосах населения // Международная конференция «Биотехнологии в техносфере.- Пенза, 2007. с.25 - 26.

27. Шушкевич, Н. И. Е.В. Тонявина, Я.Г. Боровкова. Цитогенетический анализ лимфоцитов периферической крови у рабочих свинцового производства // Международная конференция «Биотехнологии в техносфере». - Пенза, 2007. - С. 45 - 46.

28. Шушкевич, Н. И. Воздействие твердых аэрозолей на организм рабочих в условиях производства цинка // Экология систем и приборов М..- 2007.- № 4. - с. 60 - 63.

29. Шушкевич, Н. И. Цитогенетическая нестабильность при продолжительном воздействии свинца на организм рабочих свинцового производства // Медицина труда и промышленная экология. - М., 2007. - № 9. - С. 56 - 57.

30. Шушкевич, Н. И. Изменение показателей крови при действии свинца на организм рабочих свинцового производства. // Вестник РУДН «Экология и безопасность жизнедеятельности». - М., 2007. - № 1(15), с. 49 - 53.

31. Шушкевич, Н. И. Влияние дисперсного и гранулометрического состава твердых аэрозолей на степень их осаждения в органах дыхания рабочих при производстве свинца и цинка. // Экология систем и приборов». - М. - № 4, с. 51 - 55.