НЕКОТОРЫЕ НОВЫЕ ДАННЫЕ О ЗАГРЯЗНЕННОСТИ АТМОСФЕРЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ 3,4-БЕНЗПИРЕНОМ

НЕКОТОРЫЕ НОВЫЕ ДАННЫЕ О ЗАГРЯЗНЕННОСТИ АТМОСФЕРЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ 3,4-БЕНЗПИРЕНОМ 1

Кандидат физико-математических наук П. П. Дикун, проф. Л. М. Шабад,

В. Л. Норкин

Из лаборатории экспериментальной онкологии Института онкологии АМН СССР

Многочисленные наблюдения над случаями заболеваний так называемым профессиональным раком показали, что некоторые химические соединения могут вызывать злокачественные опухоли у человека. Поэтому своевременное выявление канцерогенных веществ в окружающей человека среде и устранение или ограничение возможности их действия на организм являются рациональным путем профилактики рака и составляют важную и почетную задачу врача-гигиениста.

Профессиональный рак встречается у работников, имеющих дело с продуктами термической переработки угля, сланцев, нефти и других видов топлива, с продуктами неполного сгорания (сажей) и с такими химическими веществами, как бета-нафтиламин, бензидин и т. п. Хотя в настоящее время, вследствие проведения ряда профилактических мероприятий, число профессиональных заболеваний раком в нашей стране сведено к минимуму, все же представители промышленной гигиены не должны ослаблять внимания к этому вопросу, так как с возникновением новых отраслей промышленности и введением в промышленность новых продуктов, а также с изменением технологии производства в некоторых случаях возможна угроза появления профессионального рака.

Вместе с тем возможность контакта человека с канцерогенными веществами не ограничивается рамками производственной деятельности. В последнее время в онкологической и гигиенической литературе все больше внимания уделяется канцерогенным вредностям, с которыми человек встречается в быту (Л. М. Шабад, Рединг, Трюо).

Большое внимание следует уделить вопросу о загрязненности атмосферы канцерогенными веществами, в частности, канцерогенными ароматическими углеводородами. Повышенный интерес к этому вопросу связан с тем фактом, что в последнее время наблюдается увеличение количества заболеваний раком легких, причем' главным образом среди жителей промышленных городов.

В Советском Союзе уже в течение 6 лет ведутся исследования по загрязненности атмосферы канцерогенными веществами (Б. П. Гуринов, В. А. Зорэ, А. А. Ильина, Ф. Д. Машбиц, Л. М. Шабад). В этих исследованиях как физическими методами, так и опытами на животных было установлено, что в загрязнениях атмосферного воздуха некоторых городов СССР присутствует 3,4-бензпирен. Изучали также вопрос об источниках попадания 3,4-бенэпирена в атмосферу. Наконец, была исследована зависимость содержания и количества 3,4-бензпирена в атмосферном воздухе от вида топлива и различных условий его сжигания. Оказалось, что

1 Доложено на Всесоюзной конференции по вопросам гигиены воздуха, сани тарной бактериологии и гигиены воды 16—20 мая 1955 г.

чем полнее сгорание, тем меньше 3,4-бенэпирена выбрасывается в атмосферу, а вид топлива существенной роли не играет.

В зарубежной литературе также имеется уже несколько сообщений о канцерогенных веществах в атмосфере. Так, присутствие 3,4-бензпирена было установлено в атмосферной пыли, собранной в 8 городах Англии, в том числе в Лондоне и Манчестере (Уеллер, Купер). Котин с сотрудниками и другие авторы вызвали злокачественные опухоли у мышей, вводя им бензольные экстракты из пыли, собранной в различных городах США (Нью-Йорк, Чикаго, Питсбург, Лос-Анжелос).

Таким образом, исследования атмосферной пыли различных промышленных городов в разных странах показали, что она действительно содержит канцерогенные вещества. Что касается того, откуда они поступают в атмосферу, то можно назвать несколько источников загрязнения воздуха. Главными из них, повидимому, являются дымовые' выбросы промышленных предприятий и отопител'ьных систем. Значительную роль играют выбросы автомобильного транспорта. Известную долю канцерогенных веществ вносит в атмосферу пыль, образующаяся от стирания асфальтовых дорог и автопокрышек, которые также содержат канцерогенные вещества, как показывают испытания на животных (Фальк и сотрудники, 1951, 1952).

В последнее время нами получены некоторые новые данные о загрязненности канцерогенными веществами снега в Ленинграде и вблизи от него. В пробы брали весь снег, скопившийся за известный промежуток времени (от 1 до 3 месяцев) на определенной площади (от 0,25 до 2 м2).

При взятии проб выбирали по возможности открытые места с равномерным слоем снега. Пробы отбирали на пустырях, площадях, в парках, скверах, на бульварах и т. д. Мы избегали брать пробы в непосредственной близости от автомобильных дорог и зданий (их брали, как правило, не ближе 10 м от проезжей дороги или здания).

Снег растапливали, образовавшуюся воду фильтровали с отсасыва_-нием на воронке Бюхнера через фильтровальную бумагу. Оставшийся на фильтре осадок вместе с фильтром 1 экстрагировался в аппарате Сок-слета перегнанным химически чистым бензолом, проверенным на отсутствие флюоресценции. Из экстракта бензол отгоняли и получался-'остаток, представлявший собой смолистые составляющие пыли, содержавшейся в онегу. Далее производили анализ смолистых остатков на присутствие в них 3,4-бензпирена и при положительных результатах определяли количество его в пробе. На основании этого находили количество 3,4-бензпирена, приходящееся на 1 м2 площади.

Обнаружение 3,4-бензпирена в смолистых остатках и определение его количества производили по методу, разработанному в нашей лаборатории в последнее время (П. П. Дикун). Метод состоит из трех этапов:

1) хроматографического фракционирования исследуемого продукта,

2) изучения спектров флюоресценции полученных фракций с целью выявления присутствия 3,4-бензпирена и 3) спектро-фотометрического определения количества 3,4-бензпирена во фракциях, в которых его присутствие уже доказано.

Благодаря использованию хроматографического фракционирования этот метод дает значительно более надежные результаты, чем упрощенный флюоресцентно-спектральный метод (А. А. Ильина), применявшийся в предыдущих работах нашей лаборатории.

Естественно предполагать, что обнаруживаемые в снегу канцерогенные вещества попали в него из атмосферы. Поскольку пробы снега брали по возможности вдали от автомобильной дороги, полученные результаты дают известное представление о количестве 3,4-бензпирена, выбрасывае-

1 Специальная предварительная проверка фильтровальной бумаги спектрально-

флюоресцентным методом показала, что в ней не содержится 3,4-бензпирена.

мого в атмосферу промышленными предприятиями и отопительными системами в том или ином районе за определенный период. Косвенным образом эти данные говорят о степени загрязненности канцерогенным» веществами атмосферы этих районов.

Мы произвели анализ серии проб, взятых в районе одного отдельно стоящего крупного завода в поселке под Ленинградом. Этот завод лишь одной стороной примыкает к населенному пункту. Остальные стороны его выходят в поле. Пробы снега были взяты в поле на различных расстояниях от завода. Места взятия проб были расположены в одном радиальном направлении, в стороне от автомобильной дороги. На одном и том же расстоянии от завода, в нескольких метрах друг от друга,, взяли по 2 пробы. Анализ каждой из двух параллельншх проб производили отдельно, а затем выводили средний результат.

Пробы снега были взяты на расстояниях 300, 1 ООО, 1 800 и 2 500 м от завода. Полученные результаты приведены в табл. 1.

Таблица 1 Зависимость количества 3,4-бензпирена от удаленности источников его выделения

Р асстояиие от завода

300 0,168 48

1 000 0,093 266

1 800 0,017 119

2 500 0,011 104

Всего 537

1 В этой графе приводятся данные

0 количестве 3,4-бензпирена, рассчитанного на всю поверхность зоны с радиусом, соответственно от 0 до 300 м, от 300 до 1 000 м, от 1 000 до

1 800 м и от 1 800 до 2 500 м.

Как видно из табл. 1, 3,4-бензпирен обнаружен во всех пробах, но количество его сравнительно быстро уменьшается по мере удаления от завода. На расстоянии 2 500 м количество 3,4-бенэпирена в 15 раз меньше, чем на расстоянии 300 м. Тем не менее на расстоянии 2 500 м в снегу, скопившемся за месяца, все же найдено около 0,01 мг 3,4-бензпирена на 1 м2 поверхности. Предполагая для простоты расчета, что количество 3,4-бензпирена на 1 м2 поверхности между двумя пунктами взятия проб равно найденному для более удаленной от завода точки, и считая, что 3,4-бензпирен выбрасывается заводом за длительный период в среднем в одинаковом количестве во всех направлениях, можно подсчитать, что вокруг данного предприятия в зоне радиусом 2,5 км за 2'/2 месяца осаждается приблизительно 540 г 3,4-бензпирена, или около 2,5 кг в течение года. Таким образом, эта серия анализов показывает, что одно крупное промышленное предприятие в состоянии выбросить в атмосферу несколько килограммов 3,4-бензпирена в год.

Встает вопрос о там, какова загрязненность 3,4-бензпиренам снега в большом промышленном городе, одинакова ли она в различных его

районах, в каких пределах она может колебаться и т. д. Для выяонения этих вопросов мы исследовали онеговые пробы, взятые в различных районах Ленинграда—всего в 26 местах — как в центре города, так и в промышленных районах на окраине.

Серия проб была взята на Каменном острове Ленинграда. Каменный • остров является районом домов отдыха и санаториев. На острове, а также в непосредственной близости от него нет крупных промытленных предприятий. Пробы брали в парке, вдали от шоссейных дорог и строений (не ближе 200—250 м). Несмотря на это, 3,4-бенэпирен в них был найден: за полгода в этом районе в снегу скапливается приблизительно 0,2 мг 3,4-бенэпирена на 1 м2 поверхности (табл. 2).

Таблица 2

Количество 3,4-бензпирена на Каменном острове в различные периоды взятия проб

Время, истекшее с момента появления первого снега до дня взятия пробы (в сутках) Найденное количество 3,4-бензпирена (в мг на 1 м2) Количество 3,4-бензпирена (в мг на 1 ма) в пересчете на 180 суток

30 0,033 0,198

56 0,066 0,212

70 0,080 0,206

На Каменном острове взятие снега было произведено в три различные периода—через 30, 56 и 70 дней после выпадения первого снега. Соответственно этому на 1 м2 поверхности было найдено различное количество 3,4-бензпирена. Однако при пересчете этих данных на одинаковый промежуток времени получились приблизительно одинаковые цифры, что свидетельствует о достоверности полученных результатов.

Результаты исследования снеговых проб, взятых в других районах Ленинграда (в 25 местах), представлены в табл. 3. За единицу принято количество 3,4-бензпирена, обнаруженное на Каменном острове, т. е. 0,2 мг/м2 за 6 месяцев.

Как видно из табл. 3, количества 3,4-бензпирена, найденные в разных местах взятия проб, находящихся в различных районах города, сравнительно мало отличаются и в большинстве не на много превосходят количество 3,4-бензпирена, обнаруженное на Каменном острове. Мест, где количество 3,4-бензпирена было бы меньше, чем на Каменном острове, в других районах города не оказалось. В отдельных пунктах города было обнаружено значительное количество 3,4-бензпирена—до 7,8 мг на 1 м2 площади за 6 месяцев, что в 39 раз превышает количество его на Каменном' острове. Такое сравнительно большое количество 3,4-бензпирена можно объяснить наличием поблизости от этих мест источников выделения больших количеств копоти

Описанную картину распределения 3,4-бензпирена на территории города можно рассматривать как свидетельство того, что лишь часть канцерогенных веществ выпадает из атмосферы в непосредственной близости от его источника. Остальная часть распространяется на значительные

1 В качестве контроля были взяты пробы вдали от города и других населенных пунктов. В этих пргбах также обнаружен 3,4-бензпирен, однако в количестве, в 26 раз меньшем, чем на Каменном острове. Наличие все же 3,4-бензпирена в этих пробах связано с тем, что они были взяты рядом с шоссейной автомобильной дорогой — на расстоянии всего 5—10 м от нее.

2 Гигиена и санитария, № 1

9

Таблица 3

Количество 3,4-бензпирена в различных районах города

Место взятия пробы Количество 3,4-бензпирена Место взятия пробы Количество 3,4-бензпирена

1. Центр города 3. Район Обводного канала

Летний сад 1,051 Набережная у Фрунзенского 11,5»

Таврический сад 1,2» универмага ....

Александровский сад 1 ,81 Проспект Ста тина (садик у 14,52

Памятник Петру I 2,4' Обводного канала)

Русский музей 1,3' Набережная у улицы Стачек 1,05'

Театральная площадь 1,051 Лиговка .... 2,41

Пушкинокая . » 1,05 У Калинкина моста ... 2,21

Угол улицы Некрасова 2,35

и Маяковского 4. Петроградская сторона

Кирилловская улица 1.1 1,15»

Петровский остров . .

2. Выборгская сторона Проспект Добролюбова . . 1,25»

Парк Ленина .... 1,41

Угол Флюгова пере- Ботанический сад . 1,31

улка и Белоостровской Проспект Щорса (у шко-

улицы .... 1,9 лы № 66) . . . . 4,0»

Угол Лесного проспекта Угол проспекта Щорса и

и Батениной улицы ».9 ^ Зеленинской улицы . 3,0'

Арсенальиая улица, 9 1,85 Угол Большого проспекта и

Арсенальная улица проспекта Добролюбова 1,2'

(возле Троллейбусного 1,0

парка)..... 39,0 5. Каменный остров

I

1 Пробы взяты после оттепели.

2 В пробу взят снег, лежавший всего 3 дня.

расстояния. Сферы распространения загрязнений воздуха сливаются между собой и вся атмосфера города оказывается загрязненной канцерогенными веществами. Это находится в согласии с приведенными выше данными о распространении 3,4-бенэпирена в окрестности однош отдельно стоящего промышленного предприятия, где сравнительно большие количества 3,4-бензпирена были обнаружены на значительном расстоянии — в 2,5 км от источника его выделения.

То обстоятельство, что 3,4-бензпирен загрязняет всю площадь города и плотность его в этих пределах, повидимому, нигде не понижается ниже некоторой минимальной величины, дает возможность приблизительно определить минимальное количество 3,4-бенэпирена, скапливающегося на территории города за определенное время. Так, если предположить, что в течение зимнего сезона, когда работают отопительные системы, выделение 3,4-бензпирена примерно одинаково, и если считать, что отопительный сезон продолжается не менее 6 месяцев, то за эти полгода на площадь города в 1 км2 выпадает не менее 200 г.

Для этого расчета взята минимальная плотность в 0,2 мг/м2 в полгода, обнаруженная на Каменном острове. Между тем во многих других местах Ленинграда количество 3,4-бенэпирена значительно выше, чем на Каменном острове. Следовательно, приведенные цифры заведомо занижены. Учитывая это, можно считать, что количество 3,4-бензпирена, загрязняющее территорию города за полгода, измеряется десятками килограммов.

Подводя итог данному сообщению, следует подчеркнуть, что в загрязнениях атмосферы промышленных городов 3,4-бензпирен содержится иногда в значительных количествах. Канцерогенные свойства этого вещества не вызывают сомнений. Введение 3—10 мг 3,4-бензпирена в организм лабораторных мышей или крыс либо путем смазывания кожи, либо путем

Ю

подкожной инъекции вызывает у них злокачественные опухоли (рак или саркому) в 100%. Все наблюдения над случаями профессионального рака, вызванного сажей, каменноугольной смолой, пеком, смазочными маслами и т. д., свидетельствуют о том, что 3,4-бензпирен может вызвать злокачественные опухоли и у человека.

Можно ли связать возникновение рака и в первую очередь рака легких у жителей промышленных юродов с наличием 3,4-бензпирена в атмосфере и вообще в окружающей человека среде? На этот вопрос в настоящее время еще нельзя дать достаточно обоснованного ответа. Для решения его нужны дальнейшие широкие и углубленные статистические, клинические, гигиенические и экспериментальные исследования. Каков бы ни был удельный вес химических канцерогенных веществ среди причин злокачественных новообразований, нельзя пройти мимо фактов, свидетельствующих о большом распространении этих веществ в среде, окружающей человека.

В настоящее время мы располагаем методами, позволяющими качественно и количественно определять канцерогенные вещества и, в частности, одно из наиболее сильных из них — 3,4-бензпирен. Такого рода исследования, наряду с дальнейшей организацией «гигиенических мероприятий, мер по рациональному сжиганию топлива, по борьбе с задымлением и т. д., способствует профилактике рака.

ЛИТЕРАТУРА

Г у р и н о в Б. П., 3 о р з 3. А., Ильина А. А. и Ш а б а д Л. М., Гиг. и сан., 1953, № 2. стр. 10—16,—Г у р л нов Б. П., M а ш б и ц Ф. Д., Шабад Л. М., Гиг. и сан., 1954, № 10, стр. 12—16—Ильина А. А.. Журн. аналитич. химии, 1950, Л» 2, стр. 90—93.—Она же, Известия Акад. наук СССР, Серия физическая, 1951, т. XV, № 6, стр. 771—776.—Ш а б ад Л. М., Гиг. и сан., 1955, № 4. стр. 7—12 — Он же, в кн.: Профилактика злокачественных опухолей, стр. 12—32, М., 1955.—-Falk H L. a. Steiner Р Е., Cancer Res., 1952, v. 12, p. 30—39. — F a 1 k H. L. a. oth.. Cancer Res., )95I, v. 11, p. 318—324. — К о t i n P., Falk H., M a d e r P. a. Thomas M„ Arch, industr. Hyg., 1954, v. 9, N 2, p. 153—163.—VV a 1 1 e r R. E„ Brit. J. Cancer, 1952, v. 6, N 1, p. 8—21.

Поступила 30/V 1955 r.

•b -йr tfr

ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ УЛЬТРАЗВУКОВЫМИ

КОЛЕБАНИЯМИ

Кандидат технических наук Л. Н. Фальковская Из Академии коммунального хозяйства имени К. Д. Памфилова

В практике централизованного водоснабжения широкое применение в качестве дезинфицирующего агента получил хлор. Однако он имеет ряд недостатков, из которых наиболее существенными являются зависимость бактерицидного действия хлора от мутности воды, недостаточно сильное действие на споровые формы микроорганизмов, влияние хлора на природный вкус и запах воды и т. д. Все это вызывает необходимость поисков других более совершенных методов обеззараживания питьевой воды. .

Наиболее перспективными являются физические (безреагентные) методы обеззараживания, к которым относятся бактерицидное облучение и обработка ультразвуковыми колебаниями. Современное состояние радиотехники и гидроакустики дает возможность использовать ультразвуковые колебания для обеззараживания воды. Единой теории, объясняющей бактерицидное действие ультразвука, до сих пор нет.

2*

11