Автоматическая сварка, 2016, №09



2016 №09 (11)

DOI of Article 10.15407/as2016.09.12

2016 №09 (01)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 9, 2016, с. 61-65
 

Современные подходы к проведению токсиколого-гигиенических исследований сварочных аэрозолей (Обзор)

А. О. Лукьяненко¹, А. В. Демецкая²

¹ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²ГУ «Институт медицины труда НАМН Украины». 01033, г. Киев, ул. Саксаганского, 75.
 
Реферат
В работе представлен обзор результатов по изучению наноразмерных фракций в воздухе рабочей зоны при сварочных работах и в зоне дыхания сварщика, а также данные токсикологических исследований сварочных аэрозолей (СА) в экспериментах на лабораторных животных (in vivo) и в опытах на культуре клеток (in vitro). Высказано предположение, что высокий уровень заболеваемости электросварщиков может быть обусловлен не только токсичностью компонентов СА, имеющих раздражающее и мутагенное действие, но также и способностью к глубокому проникновению в ткани частиц нанодиапазона (наночастиц). Представлены данные о гигиенических исследованиях эмиссии наночастиц в воздух рабочей зоны при сварочных работах, а также об изучении депонирования наноразмерных фракций в респираторном тракте сварщиков. Показано, что уменьшение содержания хрома шестивалентного и марганца в сварочном материале предполагает повышение концентрации других металлов, а значит, не гарантирует безопасности для сварщика. Обоснована роль прогнозирования вредного воздействия СА на организм путем контролирования условий труда с использованием современных гигиенических подходов. Обосновано совместное применение методов in vitro и in vivo для получения наиболее полной информации о потенциальной опасности СА, об особенностях биологического действия его компонентов, а также необходимость разработки не только информативных, но при этом, менее трудоемких и затратных экспресс-методов скрининговой оценки токсичности СА, образующихся при различных видах сварки, которые позволят оценить суммарный эффект от воздействия всей совокупности токсикантов, присутствующих в твердой составляющей СА, включая неидентифицированные компоненты. Библиогр. 21.
 
Ключевые слова: сварочный аэрозоль, твердая составляющая сварочного аэрозоля, воздух рабочей зоны, цитотоксичность, in vitro, in vivo, наночастицы
 
Поступила в редакцию 10.03.2016
Подписано в печать 08.09.2016
1.Левченко О. Г. Охорона праці у зварювальному виробництві: навчальний посібник / О. Г. Левченко. - К.: Основа, 2010. – 240 с.
2. Comparison of stainless and mild steel welding fumes in generation of reactive oxygen species / S. S. Leonard, B. T. Chen, S. G. Stone [et al.] // Part Fibre Toxicol. – 2010. – Nov 3;7:32. Doi: 10.1186/1743-8977-7-32.
3. Горбань Л. М. Фактори професійного ризику робітників сучасного зварювального виробництва та шляхи оптимізації умов їх прац / Л. М. Горбань, Д. П. Тімошина // Гігієнічна наука та практика на рубежі століть: матеріали XIV з’їзду гігієністів України; під ред. Ю. І. Кундієва, А. М. Сердюка, Є. Г. Гончарука, О. В. Лапушенко. – Т. ІІ. – К., 2004. – С. 69–71.
4. Кусраева З. С. Оценка профессионального риска при современных методах электродуговой сварки и резки металлов: авторед. дис. на получение научного звания канд. мед. наук / З. С. Кусраева. – Санкт-Петербург, 2011.
5. Cardiovascular effects in rats after intratracheal instillation of metal welding particles / W. Zheng, J. M. Antonini, Y. C. Lin [et al.] // Inhal Toxicol. – 2015. – 27, № 1. – P. 45–53.
6. Oberdorster G. Safety assessment for nanotechnology and nanomedicine: concepts of nanotoxicology / G. Oberdorster // Journal Intern Med. – 2010. – 267, № 1. – P. 89–105.
7. Translocation of inhaled ultrafine manganese oxide particles to the central nervous system / A. Elder, R. Gelein, V. Silva [et al.] // Environ Health Perspect. – 2006. –114, № 8. P. 1172-8.
8. Степанюк С. М. Дослідження морфології, хімічного складу та дисперсності частинок ТСЗА зварювальних електродів з покриттями різних видів / С. М. Степанюк, І. К. Походня, І. Р. Явдощин: матеріали ІІ Всеукраїнскої науково-технічної конф. молодих учених та студентів. (Коблево, 4–8 сент. 2012 г.).
9. A Field Study on the Respiratory Deposition of the Nano-Sized Fraction of Mild and Stainless Steel Welding Fume Metals / L. G. Cena, W. P. Chisholm, M. J. Keane [et al.] // Journal Occup. Environ. Hyg. – 2015. – 12, № 10. – P. 721–728.
10. Динаміка концентрації ультрадисперсних частинок при ручному зварюванні електродами / О. В. Демецька, О. Б. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №9 (756), 2016 65 Леоненко, Т. Ю. Ткаченко [та ін.] // Український журнал з медицини праці. – 2012. – № 1. – С. 3–7.
11. James M. Health Effects of Welding / M. James, J. M. Antonini // Critical Reviews in Toxicology. – 2003. – 33, № 1. – Р. 61–103.
12. Persistence of deposited metals in the lungs after stainless steel and mild steel welding fume inhalation in rats / J. M. Antonini, J. R. Roberts, S. Stone [et al.] // Arch Toxicol. – 2011. – 85, № 5. – P. 487–98.
13. Evaluation of the Pulmonary Toxicity of a Fume Generated from a Nickel-, Copper-Based Electrode to be Used as a Substitute in Stainless Steel Welding / J. M. Antonini, M. A. Badding, T. G. Meighan [et al.] // Environ. Health Insights. – 2014. – 15, № 8. – P. 11–20.
14. Походня И. К. Гигиена труда / И. К. Походня, С. А. Супрун, Е. Н. Оноприенко // Республ. межвед. сб. «Здоровье», 1983. – Вып. 19. – C. 37–43.
15. Effect of welding fume solubility on lung macrophage viability and function in vitro / J. M. Antonini, N. J. Lawryk, G. G. Krishna Murthy [et al.] // Journal Toxicol. Environ. Health. – 1999. – 58. – P. 343–363.
16. Mutagenicity of fume particles from metal arc welding on stainless steel in the salmonella/microsome test / J. Maxild, M. Andersen, P. Kiel [et al.] // Mutat. Res. – 1978. – 56. – P. 235–243.
17. Toxic and genotoxic action of electric arc welding fumes on cultured mammalian cells / R. S. U. Baker, A. Arlauskas, R. K. Tandon [et al.] // Journal Appl. Toxicol. – 1986. – 6. – P. 357–362.
18. Biggart N. W. Evidence for the presence of mutagenic compounds other than chromium in particles from mild steel welding / N. W. Biggart, R. R. Rinehart, J. Verfaille // Mutat. Res. – 1987. – 180. – P. 55–65.
19. Role of solubilized chromium in the induction of morphological transformation of Syrian hamster embryo (SHE) cells by particulate chromium (VI) compounds / Z. Elias, O. Poirot, F. Baruthio [et al.] // Carcinogenesis. – 1991. – 12. – P. 1811–1816.
20. Hansen K. Nickel and chromium compounds and welding fumes in mammalian cell transformation bioassay in vitro / K. Hansen, R. M. Stern // In: Biological Effects and Health Hazards of Welding Fumes and Gases / R. M. Stern, A. Berlin, A. Fletcher [et al.]. Elsevier Press, Amsterdam, 1985. – P. 305–310.
21. A comparison of cytotoxicity and oxidative stress from welding fumes generated with a new nickel-, copper-based consumable versus mild and stainless steel-based welding in RAW 264.7 mouse macrophages / M. A. Badding, N. R. Fix, J. M. Antonini [et al.] // PLoS One. – 2014. – 9, № 6. – C. 11–20.