ФБУН «Новосибирский НИИ гигиены» Роспотребнадзора завершил очередной этап исследования по определению токсичности паров сульфидных отвалов, содержащих тяжёлые металлы и металлоиды.
Проблема изучения свойств и токсичности паров сульфидных отвалов, содержащих тяжёлые металлы и металлоиды крайне актуальна для Сибири.
По полученным результатам ученые смогут дать научное обоснование классу опасности смеси тяжелых металлов и металлоидов, их синергического или антагонистического взаимных эффектов. Кроме того, специалисты помогут оценить влияние на клеточные физиологические процессы, уточнить процедуру оценки риска для населения, проживающего в зонах складирования отходов добычи и обогащения руд драгоценных и цветных и металлов, предложить комплекс профилактических мероприятий.
В последние три десятилетия структурная перестройка территориально-производственных комплексов Сибири привела к снижению и полному прекращению деятельности большинства горно-обогатительных комбинатов. Отходы добычи и обогащения руд драгоценных и цветных металлов, брошенные на территориях, прилегающих к населенным пунктам, являются потенциальными источниками миграции тяжелых металлов (Pb, Zn, Cu, Cd, Ni, Cr, Co, Be) и металлоидов (As, Sb, Se, B, Te) с воздушным и водным потоками, обладают прямым токсическим действием или конкурирующим эффектом с микроэлементами ферментных систем человека.
Разрушение породной и минеральной матрицы отходов с течением времени определяет риск увеличения интенсивности техногенных потоков от хвостохранилищ, площади которых в целом по Сибирскому Федеральному округу в настоящее время превышают 100 тыс. м2, а объем и количество накопленного в них материала - 1,0 млн. м3. По результатам совместных исследований, проведенных с Институтом нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН (2019-2020 гг.), были получены новые данные о механизмах влияния объектов хранения сульфидных отходов на загрязнение атмосферного воздуха и реальных спектрах загрязнителей. Установлено, что в приземный слой атмосферы за счет эмиссии из грунта в воздух поступают химические элементы, традиционно не входившие в состав летучих (при низких температурах). Вместе с тем, проведенные натурные измерения содержания мышьяка, никеля, цинка и свинца в пробах атмосферного воздуха существенно превышали предельно допустимые концентрации. Это определило актуальность изучения состава газовых эманаций от объектов хранения сульфидных отходов, оценку гигиенической значимости газо-аэрозольных потоков токсичных элементов и научного обоснования их гигиенического нормирования, разработки методик определения токсичности и опасности по комбинациям металлов и металлоидов, входящих в состав отходов переработки сульфидных руд.
В исследовании были поставлены следующие задачи: 1) изучение закономерностей распределения тяжелых металлов и металлоидов (в том числе их различных форм) в теплокровном организме в зависимости от механизма поступления веществ (ингаляционный, алиментарный, перкутанный); 2) определение особенностей их комбинированного воздействия на формирование патологических эффектов в клетках эпителия, нервной и соединительной тканей; 3) определение клеточных структур, подвергающихся наиболее высокой вероятности повреждения в условиях токсического воздействия комбинаций тяжелых металлов и металлоидов; 3) определение патогенетических механизмов их комбинированного воздействия (взаимное усиление, ослабление, накопление или элиминация); 4) оценка опасности комбинаций токсичных элементов, разработка методик индикации металлов и металлоидов, научное обоснование расчётов оценки риска здоровью населения, проживающего в зонах складирования отходов добычи и обогащения руд драгоценных и цветных и металлов.
На этапе изучения влияния тяжелых металлов и металлоидов исследование проведено посредством экспериментальной затравки имбридных крыс линии Вистар парами, полученными из породы Хову-Аксинского отвала (Республика Тыва) при проведении натурных исследований. Условия, создаваемые в затравочных камерах, моделировались в соответствии с фактическими условиями, складывающимися на отвале в теплое время года. Исследование проводилось на двух группах животных – опытной и контрольной. Результаты воздействия As, Co, Ni, Cu, Hg, Zn на показатели плазмы крови, морфорлогические показатели тканей легких, печени, мозга, соединительной ткани статистически значимых различий не выявили, что свидетельствовало о необходимости продолжения эксперимента с использованием культур клеток. В качестве клеток будут использованы иммортализированные фибробласты и эпителиальные клетки респираторных отделов легких, культура А549 (нейроны и гепатоциты). Оценке будет подлежать способность клеток к размножению, активность мембранных и цитоплазматических ферментов в сравнении с контрольной (чистой) группой.
