Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние факторов открытой добычи угля разреза "Бородинский" на морфофизиологическое состояние животных

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Влияние факторов открытой добычи угля разреза "Бородинский" на морфофизиологическое состояние животных"

003488004

На правах рукописи

1Л1А /^иоил ±/_У1

с/бе

Болдырева Анна Валериевна

Влияние факторов открытой добычи угля разреза «Бородинский» на морфофюиологическое состояние животных

03.00.16.-Экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 О ДЕК 2009

Красноярск - 2009

003488004

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет» и Международном научном центре исследования экстремальных состояний организма при Президиуме Красноярского научного центра СО РАН, Красноярск

Научный руководитель:

доктор технических наук, академик Николай Васильевич Цугленок

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор, Владислав Григорьевич Суховольский

доктор биологических наук, профессор, Кириенко Наталья Николаевна

Ведущая организация -

ГНУ «Красноярский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» СО РАСХН

Защита диссертации состоится «23» декабря 2009 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 220.037.01 при ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет» по адресу: 660049, г. Красноярска, пр. Мира, 90, ауд. 3-15

Телефон (факс) 8 (391) 227-86-52

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного аграрного университета

Автореферат разослан » 9 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ^ _ В.А. Колесников

Актуальность проблемы. Приоритетным развигаем топливно-энергетического комплекса России предусматривается увеличение доли открытого способа добычи угля до 2025 года в общем объеме добычи до 70-80%.

В рабочей зоне угольного разреза организм человека подвергается комплексному воздействию производственно-экологических факторов, таких как пыли, газов, зол, попадающих в воздушное пространство рабочих мест, а также шумом и вибрацией (Олещенко, 2002; Некрасова, 2005; Brichet et al, 1999; Cohen вЫ.,2008).

Основное внимание при изучении профессиональных заболеваний у рабочих, занятых в угольной промышленности, направлено на исследование органов дыхания (Койгельдинова, 2004; Исмаилова, 2006; Басанец, 2007) и крови (Упшикова и др., 2003; Волков н др., 2006; Leon et aL, 2007). При этом чаще всего не учитывается влияние производственных факторов на другие внутренние органы. Кроме того, практически отсутствуют работы по изучению комплексного влияния факторов открытой добычи угля на животных. Такие исследования позволят выявить патологические изменения в организме, которые могли быть не выявлены при оценке влияния какого-либо одного фактора.

Другой важной задачей при изучении последствий добычи угля открытым способом для здоровья человека является оценка состояния отработанных территорий (Nagle et ed., 2001; Hopkins et ed., 2006). Одним из методов, позволяющих решил, эту задачу, может быть метод биоиндикации, диагностирующий нарушения в биотических сообществах (Benassi et cd., 2006; Tilghman et ed., 2009), и, таким образом, позволяющий оценивать степень восстановления территорий.

Цель исследований - оценить влияние факторов открытой добычи угля разреза «Бородинский» и прилегающих к разрезу территорий на морф офизиологическое состояние грызунов (лабораторных крыс, мышей и полевок). Основные задачи:

- изучить морфофизисшогическое состояние лабораторных крыс при комплексном воздействии на них производственных факторов открытой добычи угля.

- исследовать морфофизисшогическое состояние лабораторных мышей при пероральном введение частиц бурого угля и золы угля.

- изучить морфологические признаки внутренних органов у диких мышевидных грызунов, обитающих на территориях, различающихся врешнем проведения их рекультивации после добычи утя.

Научная новизна. Впервые исследовано комплексное влияние факторов открытой добычи угля разреза «Бородинский» на гематологические показатели и морфологию органов у лабораторных животных. На примере лабораторных мышей изучено влияние частиц бурого угля и золы утя при их пероральном введении. На примере диких мышевидных 1рызунов (полевок),. проведена биоиндикация территорий разреза. <Жородинский», различающихся временем проведения их рекультивации после добычи утя. Установлено, что на территории, рекультивация которой щюводшшсь 11 лет назад, у полевок наблюдаются выраженные морфологические изменения внутренних органов, а с

увеличением времени завершения рекультивационных мероприятий изменения у животных либо отсутствуют, либо выражены в незначительной степени. Защищаемые положения:

1. При комплексном воздействии факторов в рабочей зоне открытой добычи утя, в условиях высокого уровни стресса (машинное отделение роторного экскаватора) возникают выраженные изменения в бедой крови и внутренних органах крыс.

2. Плюральное введение высоких концентраций частиц бурого угля (0,2 г/животное) и золы утя (0,5 г/животное) приводит к патологическим изменениям в системе крови, а также во внутренних органах у лабораторных мышей.

3. Морфологические изменения внутренних органов у диких мышевидных грызунов, обитающих на рекультивированных территориях, определяются временем после проведения рекультивации.

Практическая и теоретическая значимость. Морфофизиологические изменения, выявленные у животных вследствие комплексного воздействия на них факторов открытой добычи угля, а также частиц упн и золы угля при их дероральном поступлении в организм животных, необходимо использовать структурам, занимающихся охраной труда, с целью корректирования мер профилактики профессиональных заболеваний рабочих, включая гослесменную реабилитацию. Обоснована возможность использования морфологических изменений во внутренних органах у диких мышевидных 1рызунов (полевок) в качестве индикаторов, при экологической оценке рекультивированных территорий. Апробация. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 3 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Материалы диссертации докладывались на Всероссийской научно-практической конференции «Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы» (Красноярск, 2004), на ХП Международном симпозиуме «Сложные системы в экстремальных условиях» (Красноярск 2005), на ХШ Международном совещании и VI школе го эволюционной физиологии (Санкт-Петербург, 2006), на ХШ Международном симпозиуме «Сложные системы в экстремальных условиях» (Красноярск, 2006, на XI Конференции молодых ученых Красноярского научного центра СО РАН (Красноярск, 2008), на XIV Всероссийском симпозиуме с международным участием (Красноярск, 2008), на Международной заочной научной конференции «Проблемы современной аграрной науки» Красноярского Аграрного университета (Красноярск, 2008).

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 180 страницах печатного текста и состоит из введения, 5 глав, приложений. Список литературы включает 159 источников, в том числе 58 иностранных авторов.

Глава 1 Обзор литературы

Приводится характеристика Бородинского угольного разреза, включая химический состав углей и золы ушей Бородинского разреза. Представлены механизмы поступления и последствия от влияния частиц угля и золы на организм человека и животных. Проведан анализ литературы по использованию диких животных для оценки состояния рекультивированных территорий; после/добычи угля.

Глава 2

Условна, исходный материал в методика проведения исследований Диссертационная работа осуществлялась в период 2002 по 2008 гг и выполнена в соответствии с планом НИР КНЦ СО РАН на основании договора № 287 о научном сотрудничестве Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН и разреза «Бородинский» (2002).

Исследования проводились согласно представленной схеме эксперимента (рис. 1).

Рисунок 1 - Схема исследований

Комплексное влияние факторов открытой добычи угля (эксперимент 1) оценивали путем содержания 30-ти лабораторных крыс-самцов на роторных экскаваторах (РЭ) в рабочей зоне угольного разреза по 10 особей в каждой группе (рис.1). На 1-е, 15-е, и 30-е сутки проводили взятие образцов периферической крови у животных. Мазки крови были сделаны ш стандартной методике (Душкин, 1980). Исследование образцов крови проводили стандартным методой (Гольдберг и др., 1992). Забор гистологического материала проводили па 30-е сутки, затеи его фиксировали в 10% нейтральном формалине (Волкова и др., 1982) дня дальнейшего морфологического исследования.

Влияние частиц бурого угля и золы угля при их пероряльном поступлении в организм (эксперимент 2) изучали на 50-ти белых лабораторных

мышах-самцах массой 25-28г по 10 особей в жаждой груше (рис. 1). На 1-е, 5-е, и 77-е сутки проводили взятие образцов периферической крови у животных. 'Мазки крови были сделаны по стандартной методике (Душкин, 1980). Исследование образцов крови проводили стандартными методами (Лабораторные исследования в клинике, 1987, Гольдберг и др., 1992). Забор гистологического материала проводили па 77-е сутки, затем его фиксировали в 10% нейтральном формалине (Волкова и др., 1982) Для дальнейшего морфологического исследования.

Исследование состояния рекультивированных территорий после добычи угля «Бородинский» (эксперимент 3) проводили методом биондикации на примере диких мышевидных грызунов (полевок) (рис. 1). Животных отлавливали с помощью траншей - ловушек '(Новиков, 1953). Взятые для исследования внутренние органы фиксировались в 10% нейтральном формалине (Волкова и др., 1982) для д альнейшего гистологического исследования.

Гистологические препараты внутренних органов животных приготовляли по стандартным методам с применением целлоидин - парафиновой проводки : (Волкова и др. 1982). Срезы толщиной до 5 мкм были окрашены гематоксилином 1 Майера и эозином по Ван Пиону (Волкова и др. 1982). Морфологические ! изменения во внутренних органах оценивали гисгостереометрически с применением прямой окулярометрии и точечного счета (Ташкэ, 1980; Струков и др., 1985; Автандилов и др., 2002). Статистическую обработку данных проводили общепринятыми методами математической статистики с использованием критерия Стьюдента, вариационной статистики и таблицы сопряженности 2x2 (Лакин, 1990; Новиков, 1995; Кобзарь, 2006).

Определение видовой принадлежности диких мышевидных грызунов проводилось сотрудниками кафедры охотничьего ресурсоведения и заповедного дела Отделения дилогии и природопользования Института экономики, управления и природопользования Сибирского федерального университета.

Элементный состав образцов частиц бурого угля и золы угля с разреза «Бородинский» определялся сотрудниками лаборатории аналитических методов исследования вещества Института физики им. Киренского СО РАН решгенофлуоресцентным методом.

Глава 3

Комплексное влшшие факторов рабочей зоны открытой добычи угля разреза «Бородянский» на клеточный состав периферической крови и морфологическую структуру внутренних органов крыс

При содержании животных в рабочей зоне открытой добычи угля в клеточном составе белой крови у крыс были выявлены изменения количества, как гранулоцитов, так и агранулоцигов. Так, у животных содержавшихся в машинном отделении роторного экскаватора (первая группа) на 15-е сутки отмечалось существенное (на 20 %) снижение уровня не&рофилов и увеличение (на 19 %) уровня лимфшщгов (табл. 1). У животные, содержавшихся в щитовом отделении роторного экскаватора (вторая группа), также были обнаружены изменения уровня этих показателей. Однако, по сравнению с животными из машинного отделения, эти изменения быди незначительными. В часчшст, уровень нейгрофилов снижался на 8 %, а уровень лимфоцитов увеличивался на 9 %. После перевода животных из машиШого отделения роторного экскаватора в щитовое отделение

б

(на 30-е сутки), уровень нейгрофилов оставался низким (59,4±0,82 %), а уровень лимфоцитов высоким (38,93±0,60 %) (табл. 1).

Низкий уровень показателей белой крови у животных, содержавшихся в машинном отделении роторного экскаватора, по сравнению с животными из щитового отделения, может быть вследствие воздействия на животных более высокого уровня стресса в машинном отделении. Свидетельством этому предположению является низкий уровень нейгрофилов и высокий уровень лимфоцитов у животных, даже после их перевода из машинного отделения в щитовое.

Таблица 1 - Показатели клеточного состава периферической крови подопытных животных в условиях открытой добычи угля на 1-е,15-е и 30-е сутки

Группы Клеточный состав белой крови, %

Нейгрофилы, % Эозинофилы, % Лимфоциты, % Моноциты, %

1-е 15-е 30-е 1-е 15-е 30-е 1-е 15-е 30-е 1-е 15-е 30-е

1 74,33 ±2,73 54,48 ±1,99 * 59,4 ±0,82 • 1,8 ±0,33 2,38 ±0,28 1,03 ±0,24 * 21,65 ±2,73 40,45 ±1,7 * 38,93 ±0,60 * 38,93 ±0,60 • 2,5 ±0,30 0,45 ±0,02 *

2 72,36 ±2,74 64,48 ±2,23 * 70,5 ±0,52 1,75 ±0,43 0,6 ±0,16 * 0,84 ±0,17 * 23,72 ±3,13 33,14 ±2,17 * 27,98 ±0,63 * 27,98 ±0,63 * 1,6 ±0,08 * 0,54 ±0,11 *

Контроль 75,33 ±3,24 72,50 ±2,03 71,50 ±2,00 1,62 ±0,33 1,97 ±0,38 2,05 ±0,14 20,78 ±3,08 22,73 ±2,22 23,98 ±1,85 23,98 ±1,85 2,62 ±0,22 2,13 ±0,21

Примечание: * - Р<0,05 - статистически достоверные различия с контрольными показателями.

При макроскопическом исследовании внутренних органов (желудок, печень, почки, легкое) у животных, содержавшихся как в машинном, так и в щитовом отделении роторных экскаваторов и контрольной группы животных, изменений не обнаружено.

Изучение гистологических препаратов внутренних органов у крыс, содержавшихся в рабочей зоне открытой добычи угля, показало патоморфологические изменения, которые были наиболее выражены у животных из машинного отделения роторного экскаватора. Так, при морфометрическом исследовании желудка у животных первой группы, отмечалось увеличение толщины его слизистой, снижалась высота покровного эпителия, желудочные ямки и желудочные железы были более глубокими и длинными, чем у животных из щитового отделения (вторая группа) (табл. 2). Морфологическое исследование желудка у животных, первой группы показало, что в желудочных железах отмечались дистрофические изменения обкладочных клеток, выявлялись кистозные полости между желудочными железами (рис. 2а) и возникала воспалительная инфильтрация, распространяющаяся в глубокие слои слизистой. У животных из щитового отделения морфологические признаки желудка характеризовались менее выраженными дистрофическими процессами в клетках желудочных желез и воспалительной инфильтрацией.

Таблица 2 -Морфометрические показатели внутренних органов лабораторных крыс, содержавшихся в рабочей зоне угольного разреза «Бородинский»

Показатель Группы

I П Контроль

Высота покровного эпителия желудка, мкм 20,72±0,56 23,81±0,74 22,19±0,32

Желудочная ямка, мкм 95,18±ЗД9 * 91,44^2,02* 75,40±2,62

Желудочная железа, мкм 29,24±0,8* 28,65±0,59* 26,33±0,4

Толщина слизистой желудка, мкм 669,39±15,99 611,2 0±19,95 605,43±14,05

Диаметр дольки печени, мкм 371,65±11,03* 294,38±9,49 275,56±13,55

Печеночная трабекула, мкм 21ДЗ±1,12* 16,09±0,97 15,30±0,38

Диаметр проксимального канальца почки, мкм 31,80±0,59 31,56±0,47 31,58±0,71

Диаметр дистального канальца почки, мкм 24,25±0,96 21,93±0,83 21,80±0,62

Толщина альвеолярных септ, мкм 7,58±0,21* 6,04±0,43 6,60±0,35

Примечание: * - Р<0,05 - статистически достоверные различия с контрольными показателями.

При морфометрическом исследовании печени у крыс первой группы, отмечалось увеличение печеночной дольки (на 96 мкм) и печеночной трабекулы (на б мкм) (табл. 2). При оценке фракционного состава морфологических форм гепатоцитов у животных первой группы выявлено увеличение в 6 раз содержания количества некторизированных клеток и снижение в 1,4 раза двуядерных клеток (рис. 2).

Снижение уровня двуядерных клеток во фракционном составе гепатоцитов свидетельствует об угнетении регенераторной функции печени животных, что может быть вследствие воздействия на них высокого уровня пыли, вибрации, шума и других производственных факторов машинного отделения роторного экскаватора. Морфологическое исследование печени у животных первой группы показало нарушение ее балочного строения. В печеночной ткани отмечались очаги некроза (рис. 36). В просветах синусоидных капилляров отмечались лейкостазы и увеличивалось количество Купферовских клеток. Гепатоциты сопровождались диспротеинозами, из которых прогрессировала щдропическая дистрофия. У животных, содержавшихся в щитовом отделении, морфометрические изменения в печени были менее выражены (табл. 2). На фоне небольшого увеличения диаметра дольки печени (на 19 мкм) и печеночной трабекулы отмечались слабо выраженные склеротические изменения стромы печени. Гепатоциты имели признаки зернистой дистрофии.

Морфометрическое исследование почек у животных, содержавшихся в машинном отделении, не показало достоверных изменений в диаметре как проксимального, так и дистального канальцев (табл. 2).

□ Контроль В Г руппа 2

□ Группа!

Безъядерные

Двуядерные

Одноядерные

О 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Процент

Рисунок 2 - Фракционный состав морфологических форм гепатоцитов у крыс содержавшихся в рабочей зоне угольного разреза «Бородинский»

Рисунок - 3 Изменения во внутренних органах у животных первой группы (а, 6, в, г - окраска гематоксилином и эозином; а - формирование кистозных полостей между желудочными железами X 400; б - очаг некроза в печени X 400; в - очаг некроза в почке 400; г - инфильтрация альвеолярных септ X 100).

При оценке фракционного состава поперечных срезов почечных канальцев у крыс, содержавшихся в машинном отделении, выявлено достоверное увеличение в 2,6 раза содержания некротизированных, в 1,3 раза некробиотически измененных клеток и снижение в 1,3 раза уровня клеток с зернистой дистрофией (рис. 4). Увеличение уровня некротизированных и некробиотически измененных клеток во фракционном составе клеток нефроэпителия у животных первой группы свидетельствует о значительном снижении функции почек вследствие травматического воздействия на животных производственных факторов рабочей зоны. Патоморфологические изменения в почках у крыс, содержавшихся в машинном отделении, характеризовались выраженными очагами некроза, распространяющихся по почечной ткани (рис. Зв). В нефроэпителии извитых почечных канальцев отмечались дистрофические, некробиотические и некротические изменения клеток. В сосудистых клубочках отмечается атрофия и гипертрофия, сопровождающаяся нарушением функции капиллярных петель.

У животных, второй группы, доля некротизированных клеток, а также некробиотически измененных клеток была ниже по сравнению с животными из машинного отделения, а количество клеток с зернистой дистрофией находилось на уровне контроля (рис. 4). Разница в изменении во фракционном составе клеток нефроэпителия у крыс второй и первой групп свидетельствует о менее негативном

□ Контроль в Группа 2 В Группа 1

воздействии на животных производственных факторов щитового отделения по сравнению с машинным отделением.

Зернистая дистрофия

Некробиоз

Некротизиро ванные, безъядерные

Процент

Рисунок 4 - Показатели фракционного состава клеток нефроэпителия почек у крыс, содержавшихся в рабочей зоне угольного разреза «Бородинский»

Морфометрическое исследование легких у крыс первой группы выявило достоверное увеличение толщины альвеолярных септ (табл. 2). Морфологическое исследование органа у животных первой группы показало развитие выраженного хронического деформирующего бронхита, характеризующегося распространением лимфогистиоцитарных инфильтратов на перибронхиальную и периваскулярную соединительную ткань. В альвеолярной ткани отмечалось чередование очагов ателектаза и альвеолярной эмфиземы. Альвеолярные септы неравномерно утолщались за счет соединительной ткани (рис. Зг). Были выявлены макрофаги, нагруженные частицами черного цвета. У животных, содержавшихся в щитовом отделении, толщина альвеолярных септ была на уровне контроля (табл. 2). Гистологическое исследование животных данной группы показало наличие хронического бронхита в легких.

Глава 4

Влияние частиц бурого угля и золы угля на периферическую кровь и морфологическую структуру внутренних органов мышей

Ежедневное пероральное введение частиц бурого угля и золы угля в организм лабораторных мышей приводило к изменению у них показателей периферической крови, а также морфологических характеристик внутренних органов. Изменения показателей в периферической крови наблюдались к концу эксперимента (77-е сутки). Выраженные изменения в организме у животных отмечались при высоких задаваемых дозах частиц бурого угля (0,2 г/животное) и золы угля (0,5г/животное).

Исследование показателей красной крови при пероральном введении частиц бурого угля и золы угля в организм мышам показало увеличение уровня ретикулоцитов и эритроцитов (табл. 3). Наибольшее (в 2 раза) увеличение уровня ретикулоцитов отмечалось у животных, получавших золу угля (табл. 3). Высокое содержание ретикулоцитов в крови может быть обусловлено гипоксией, возникающей вследствие токсического воздействия золы угля на организм животных, что вызывало стимуляцию костного мозга (Патофизиология, 1997).

Группы животных Гемоглобин, (НЬ), г/л Гематокрит (Нк),% Эритроциты (Ег), Ю'/мм3 Ретикулоцигы (Б^), %о

Группа 1 180,67±7Д * 51Д9±0,9 * 8,053±0,7 2,8±0,4 *

Группа 2 194,44±6,1 54,11±1,1 8,139±0,1 3,4±0,3 *

Группа 3 209,29±7,9 5б,75±1,4 8,740±0,3 * 2,8±0,3 *

Группа 4 197,29±3,7 54,71±0,9 8,974±0,1 * 3,9±0,3 *

Контроль 200,01±6,б 54,70±1,3 8,026±0д 1,9±0,4

Примечание: * - Р<0,05 - статистически достоверные различия с контрольными

показателями.

Анализ белой крови у животных показал, что выраженные изменения происходили при высокой задаваемой дозе частиц бурого угля и золы угля (табл. 4). В частности, у всех групп животных по сравнению с контролем, увеличивалось общее содержание лейкоцитов, что свидетельствует о стимуляции белого ростка.

Таблица 4 - Показатели красной крови у лабораторных мышей на 77-й день

Группы животных Лейкоциты (ЬсиуО^мм3 Нейтрофилы, % Эозинофилы, % Лимфоциты, % Моноцшы, %

Группа 1 19,84±3,6 * 50,5±5,7 * 2,8±1,4 42,3±6,7 * 2,3±0,5

Группа 2 14,72±1,3 * 63,1±2,7 * 4,9±0,8 * 30,0±2,7 1,8±0,3

Группа 3 15,39±2,6 * 49,8±4,0 * 4,5±0,8 * 43,0±3,8 * 2,7±0,6

Группа 4 16,94±2,1 * 58,1±5,б * 4,8±1,1 * 37,5±6,4 * 2,3±0,7

Контроль 10,94±1,8 69,1+1,5 2,2+0,6 25,8+2,5 1,7+0,3

Примечание: * - Р<0,05 - статистически достоверные различия с контрольными показателями.

При высокой задаваемой дозе частиц угля (группа 2) и золы угля (группа 4) увеличение лейкоцитов происходило за счет эозинофилов и лимфоцитов. У животных всех групп отмечалось снижение уровня нейфофилов (табл. 4). По-видимому, ежедневное поступление в организм животных частиц бурого угля и золы угля приводило к интоксикации, вследствие которой развивалась компенсаторно-приспособительная реакция организма через стимуляцию белого и красного ростка.

Макроскопическое исследование внутренних органов (желудок, печень, почки, легкое) у животных, получавших перорально частицы бурого угля, а также золы, не зависимо от их задаваемых концентраций и контрольной группы животных, не выявило изменений. При морфометрическом исследовании в желудке у лабораторных мышей введение частиц угия (ОДг/животное) по сравнению с контрольной группой сопровождалось увеличением (на 51 мкм)

толщины слизистой желудка, снижением длины желудочных желез, сопровождающееся углублением желудочных ямок и снижением (на 3 мкм) высоты покровного эпителия желудка (табл. 5).

Таблица 5 - Морфометрические показатели внутренних органов у лабораторных мышей при пероральном введении частиц бурого угля и золы угля на 77-й день

эксперимента

Показатель Группы

I П Ш IV Контроль

Высота покровного эпителия желудка, мкм 27,45±0,62 * 26,73±0,52 * 27,33±1,09 * 29,20± 0,57 29,90± 0,48

Желудочная ямка, мкм 108,10± 2,18 98,72± 3,84 96,74± 4,34 105,76± 2,25 104,73± 1,82

Желудочная железа, мкм 32,14± 0,30 30,85± 0,74 30,38± 0,90 31,99± 0,87 32,21± 1,35

Толщина слизистой желудка, мкм 458,30± 16,70 * 467,73± 10,80 * 459,01± 9,51 * 459Д9± 13,84* 416,46± 4,20

Диаметр дольки печени, мкм 225,84± 5,18 200,36± 3,82* 189,16± 3,17* 237,56± 5,77 231,50± 2,35

Печеночная трабекула, мкм 1б,14± 0,31* 15,00± 0,21 14,98± 0,44 16,76± ОДО* 14,39± 0,39

Диаметр проксимального канальца почки, мкм 29,12± 0,56 30,03± 0,34 * 30,85± 0,82 * 29,47± 0,69 28,68± 0,44

Диаметр дистального канальца почки, мкм 21,97± 0,42 22,Ш 0,42 24,12± 0,86 21,78± 0,76 22,77± 0,67

Толщина альвеолярных септ, мкм 9,98± 0,17* 9,77± 0,18* 11Д0± 0,22 * 10,16± ОДб* 8,48± 0Д1

Примечание: Р <0,05 - статистически достоверные различия с контрольными показателями.

В эпителии желудка и в клетках желудочных желез были выявлены дистрофические изменения, а также воспалительная инфильтрация, распространяющаяся на желудочные железы (рис. 6а). У мышей, получавших золу угля, также отмечалось увеличение (на 43 мкм) толщины слизистой желудка, снижение длинны желудочных желез с уменьшением глубины желудочных ямок. Высота покровного эпителия желудка была выше, чем у животных, получавших частицы бурого угля (табл. 5). Морфологическое исследование желудка показало, что введение золы животным, в отличие от введения частиц угля, сопровождалось выраженными некробиотическими процессами в клетках желудочных желез, появлением кист между желудочными железами и выраженной воспалительной инфильтрацией (рис. 7а).

При морфометрическом исследовании печени у мышей перорально получавших частицы бурого угля по сравнению с контролем отмечалось снижение диаметра дольки печени (на 31 мкм) и небольшое увеличение печеночной трабекулы (табл. 5).

Рисунок 6 - Изменения во внутренних органах у мышей второй группы (а, б, в, г-окраска гематоксилином и эозином; а - некробиотические изменения клеток в желудочных железах X 400; б - гепатоциты расположенные в центрах долек крупные, в перипортальной зоне преобладают гепатоциты небольших размеров X 100; в - очаг некроза почки X 100; г - пролиферация лимфоидной ткани в легком X 100).

Рисунок 7 - Изменения во внутренних органах у мышей четвертой группы (а, б, в, г - окраска гематоксилином и эозином; а - некроз главных и обкладочных клеток X 400; б - очаг некроза в печени X 200; в - дистрофические изменения нефроэрителия почечных канальцев 400; г - перибронхиальная инфильтрация X 100).

У мышей, перорально получавших золу угля, были выявлены изменения тех же самых показателей печеночной ткани. Однако поступление в организм животных в высокой (0,5 г/животное) концентрации золы вызывало более выраженные изменения этих показателей, чем поступление высокой (ОД г/животное) концентрации частиц угля (табл. 5). Морфологическое исследование печени у животных, получавших перорально в высокой (ОД г/животное) концентрации частицы угля, показало, что гепатоциты, расположенные в центре печеночных долек, были крупных размеров, а в перипортальной зоне долек гепатоциты имели небольшие размеры с выраженными некробиотическими изменениями (рис. 66). Гепатоциты характеризовались выраженными диспротеинозами, среди которых преобладала гидропическая дистрофия. У животных, перорально получавших золу в высокой (0,5 г/животное) концентрации, в различных зонах ацинуса печени отмечались некробиотически измененные гепатоциты. Нарушалось балочное строение печени за счет щдропической дистрофии, которая сопровождалась возникновением мелких очагов некроза (рис. 76).

При морфометрическом исследовании почек у животных перорально получавших в высокой (0,2 г/животное) концентрации частицы бурого угля по сравнению с контролем, отмечалось увеличение (на 1,3 мкм) диаметра

проксимального канальца почки, а диаметр дистального канальца оставался на уровне контроля (табл. 5). При оценке фракционного состава клеток нефроэпителия почек выявлено снижение доли клеток с признаками зернистой дистрофии в 1,2 раза, а также увеличение количества некротизированных клеток в 1,6 раза и некробиотически измененных клеток в 1,4 раза (рис. 8). При морфологическом исследовании почек у животных, получавших в высокой концентрации частицы угля, отмечалась выраженная зернистая дистрофия нефроэпителия, с мелкими очагами некроза, распространяющихся на здоровую ткань (рис. 6в), расширение канальцев почки и появление в просветах канальцев белковых масс.

Некротизированные безъядерные

Некробиоз

Зернистая дистрофия

я Контроль

□ Группа 4

□ Группа 3 н Группа г и Группа 1

Рисунок 8 - Показатели фракционного состава клеток нефроэпителия почки у мьппей при пероральном введении частиц бурого угля и золы угля на 77-й день эксперимента.

У животных, перорально получавших высокую (0,5 г/животное) дозу золы угля, не было выявлено достоверных изменений в диаметре как проксимального, так и дистального канальцев почки (табл. 5). При оценке фракционного состава клеток нефроэпителия почки у животных выявлено увеличение в 2 раза уровня некробиотически измененных клеток, в 1,6 раза некротизированных клеток и снижение в 1,2 раза клеток с признаками зернистой дистрофии (рис. 8). Морфологическое исследование почек у животных, получавших ежедневно в высокой (0,5 г/животное) концентрации золу угля, по сравнению с животными, получавших высокую (ОД г/животное) концентрацию частиц угля, сопровождалось более выраженными изменениями. Гистоархитекгоника органа нарушалась из-за распространения очагов некроза по почечной ткани. Эпителий проксимальных и дистальных канальцев имел признаки гадропической дистрофии и грубые некробиотические изменения в клетках (рис. 7в). Отмечались некротизированные сосудистые клубочки.

При морфометрическом исследовании легких у мышей, перорально получавших частицы угля, отмечалось увеличение толщины альвеолярных септ (табл. 5). У животных, получавших золу угля в высокой (0,5 г/животное) концентрации, толщина альвеолярных септ была больше, чем у животных получавших частицы угля (табл. 5).

В легких у мышей, получавших высокую (0,2 г/жив сгшое) концентрацию частиц угля, отмечалась перивазальная лимфогистиоцюарная инфильтрация (рис. 6г). Бронхиальный эпителий имел признаки метаплазии. В респираторном отделе альвеолярные сеты были утолщены, сохранялась инфильтрация альвеолярных септ клешами макрофагальнсго ряда. В альвеолярной ткани отмечалось чередование очагов дистелектаза с очагами альвеолярной эмфиземы. При морфологическом исследовании легких у животных, получавших золу угля в высокой (0,5 г/животное) концентрации, выявлено многочисленное чередование очагов дистелекатазов с альвеолярной эмфиземой. Перивазально и перибронхиально отмечались лимфоидные инфильтраты (рис. 7г). В бронхиолах отмечалась перестройка бронхиального эпителия в многослойный.

Глава 5

Исследование морфологической структуры внутренних органов у диких мышевидных грызунов, обитающих на иотакгных и рекультивированных территориях угольного разреза «Бородинский»

Проведенные исследования по оценке состояния рекультивированных территорий разреза «Бородинский» с использованием метода биоиндикации, показали, что снижение патоморфологичеаих изменений во внутренних органах наблюдается у диких мышевидных грызунов, обитающих на территории, рекультивация которой проводилась не менее 20 лет назад.

При макроскопическом исследовании внутренних органов (желудок, печень, почки, легкое) у всех групп животных отловленных как на рекультивированных после добычи угля территориях,так ина территории, где добыча угля не проводилась, каких либо изменений выявлено не было.

Изучение морфологической структуры внутренних органов (желудка, печени, почки, легких) у диких мышевидных грызунов, отловленных на территориях, различающихся временем (11 и 21 год) рекультивации, показало, что патоморфалогаческие ячмтстппг в органах присутствуют у животных, обитающих на территории, где рекультивация проводилась 11 дет назад (вторая группа) (рис. 9). Следует отметшь, что такие изменения являлись доминирующими во всех исследованных внутренних органах (рис. 9).

Значения ^-критерия для каждой из экспериментальных групп животных были больше 3,85, что означает на уровне р=0,95, группы 1 и 2 по патологическим признакам достоверно отличаются от контроля и свидетельствуют о достоверности выявленных патоморфологсгаеских изменений во внутренних органах.

В желудке у полевок второй группы (рис. 9а) были выявлены необратимые изменения в органе (х2- 21,00) в виде мелких очагов некроза на фоне инфильтрации глубоких слоев слизистой желудка лимфоцитами,' гистиоцитами и лейкоц итами (рис. 10а). В структурё желет отмечались дистрофические изменения главных и обкдадочных юхетоь У полевок, первой группы, изменения в морфологической струпуре желудка были везтчихельные(х2- 16,00). Выявлялась легкая патология, проявляющаяся в вида дистрофии клегск желудочных желез и инфильтрации, распространяющейся на железы (рис. 9а).

ВГст—1 аги—1

агпш>з

Рисунок 9 - Степень выраженности морфологических изменений во внутренних органах у полевок. Легкая патология - обратимая форма деструкции; сильная патология - необратимая форма деструкции. А - желудок; б - печень; в - почки; г - легкое

Рисунок 10 - Изменения во внутренних органах у полевок второй группы (а, б, в, г - окраска гематоксилином и эозином; а - некроз переходит на желудочные железы X 400; б - дистрофические изменения гепатоцитов X 400; в - дистрофические изменения нефроэрителия почечных канальцев, эозинофильный фильтрат 400; г -очаги дистелектаза и эмфиземы альвеолярной ткани X 100).

В печени у полевок (х2-19,00), второй группы (рис. 96) на фоне зернистой дистрофии отмечалась прогрессирование гидропической дистрофии и увеличивается количество Купферовских клеток (рис. 106). Регенераторные функции органа сохранены, на что указывает высокое содержания двуядерных гепатоцитов. У полевок первой группы (%2- 14,00), гасгоархитекгониха органа сохранялась, при этом наблюдалась умеренная дискомплексация гештощггов, что свидетельствует о легкой патологии органа (рж. 96). Отмечались патологические изменения гепатоцитов в виде зернистой дистрофии с очагами гидропической дистрофии и небольшим увеличением Купферовских клеток.

В почках у полевок второй группы (х2- 18,00), шгоморфологические характеризовались зернистой дистрофией извитых канальцев и некротически измененных сосудистых клубочков на фове которых отмечалось появление сетчатых эозинофильиых масс с примесью клеточного детрита (рис. 10в). Большинство капсул Боумена было без изменений, однако единично встречались

сосудистые клубочки с признаками некроза. У полевок первой группы (х2- 15,00), наблюдалась легкая патология органа (рис. 9в) в виде незначительной дискомплехсации клеток извитых канальцев и сосудистых клубочков, которая проявлялась в виде белковой и местами зернистой дистрофией.

В легких у полевок второй группы (х2- 18,00), отмечалась выраженная патология (рис. 9г), где на фоне деструктивных изменений эпителия бронхиол отмечались деструктивные изменения стенок сосудов легкого и чередование очагов дистелектаза и эмфиземы в альвеолярной ткани (рис. 10г). У грызунов первой группы выявлена легкая патология (х2- 14,00), отмечена перестройка и деструктивные изменения эпителия бронхиол с очагами дистелектаза альвеол.

ВЫВОДЫ

1. Комплексное влияние производственных факторов открытой добычи угля вызывает изменения в клеточном составе белой крови у лабораторных крыс, выражающиеся в нейтропении (59,4±0,82, Р<0,05) и лимфоцитозе (38,93^0,60, Р<0,05). Такие изменения в крови наиболее выражены у животных, находящихся в условиях наибольшего стресса (машинного отделения роторного экскаватора).

2. В условиях комплексного птпглншг производственных факторов открытой добычи угля у лабораторных крыс возникают морфопатологические изменения внутренних органов (желудка, печени, почек, легких), которые наиболее выражены у животных, содержавшихся в машинном отделении, и проявляющиеся в виде воспалительной инфильтрации, дистрофий, некробиотически измененных клеток, образованием кист и очагов некроза.

3. При пероральном введении в высокой (ОД г/животное) концентрации частиц угля в дозе ОД г/животное, в красной крови существенно (в 2 раза) увеличивается количество ретикулоцитов, а при введении высокой (0,5 г/живошое) концентрации золы угля - количество эритроцитов и ретикулоцитов. В белой крови у животных при введении частиц угля и золы угля, независимо от задаваемых их концентраций, возникает нейгропения, эозинофилия и лимфоцигоз.

4. Выраженные изменения во внутренних органах (желудка, печени, почек, легких), наблюдаются у животных при пероральном введении высокой дозы угля (ОД г/живошое) и золы угля (0,5 г/животное). Эти изменения проявляются в виде продуктивного воспаления, дистрофий, некробиотически измененных клеток, образованием кист и очагов некроза.

5. На территории «Бородинского» угольного разреза, где рекультивация проводилась 11 лет назад, у диких мышевидных грызунов (полевок) обнаружены патоморфологаческие изменения во внутренних органах (желудок, печень, почки, легкие). При увеличении срока (21 год) с начала рекулыивации отработанных территорий у животных количество патоморфологических изменений в желудке, почках и легких снижается в 2 раза, а в печени - в 3 раза.

Практические рекомендации

1. Результаты по патоморофофизиологичесхим изменениям, полученные при изучении комплексного влияния на животных факторов рабочей завы открытой добычи утая разреза «Бородинский», рекомендовать дня усовершенствования мер по профилактике профессиональных заболеваний людей, заняшхв добыче утя в: ■ Роспотребнадзор.

2. Данные по биоивдикации отработанных территорий угольного разреза «Бородинский» рекомендовать. при планировании размещения жилых зон на территориях, прилегающих к угольным разрезам:

■ Комитету по экологии и использованию недр Красноярского края

■ . Комитету по природным ресурсам и экологии Красноярского края

■ Роспотребнадзору.

Основные положения опубликованы в работах:

1. Цугленок Н.В. Биотестирование территорий «Бородинского» угольного разреза, различающихся временем рекультивации / Н.В. Цугленок, A.B. Болдырева //Вестн. КрасГАУ.-2009.-№ 10.-С. 38-41.

2. Ганзен А.В'. (Болдырева A.B.) Оценка динамики и информативности показателей периферической крови лабораторных животных при энтеральном введении угля и твердых продуктов его сгорания / A.B. Ганзен (Болдырева A.B.), A.A. Савченко, Е.А. Суворина // Вестн. новых мед. техн-2008 - T.XV, № 1 - С. 19-21.

3. Ганзен A.B. (Болдырева A.B.) Патоморфологические изменения в желудке лабораторных животных при комплексном влиянии производственных факторов добычи угля / A.B. Ганзен (Болдырева A.B.) // Вестн. КрасГАУ. -2008 - № 2(23) -С.201-203.

4. Киреева A.B. (Болдырева A.B.) Оценка клеточного состава периферической крови у экспериментальных животных при энтеральном введении бурого угля и продуктов его сгорания / A.B. Киреева (Болдырева A.B.), ЕА. Суворина // Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы. Сб. ст. всерос. науч. - практ. конф. - Красноярск 2004. Т.П., - С.145-148.

5. Суворина Е-А. Показатели периферической крови лабораторных мышей при энтеральном введении частиц бурого угля и продуктов его сгорания / Е.А. Суворина, A.B. Киреева (Болдырева A.B.), АЛ. Савченко. // Сложные системы в экстремальных условиях: мат-лы XII междунар. симп. — Красноярск, 2005. -С.259-263.

6. Киреева A.B. (Болдырева A.B.) Влияние частиц бурого угля и твердых продуктов его сгорания на морфофункциональные показатели легкого лабораторных мышей при энтеральном введении / A.B. Киреева (Болдырева A.B.) // XIII междунар. совещания и / или школы по эволюционной физиологии и 50-летию Ин-та эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Санкт-Петербург. 2006. - С. 102.

7. Ганзен A.B., (Болдырева A.B.) Влияние производственных факторов добычи угля на состояние организма / A.B. Ганзен (Болдырева A.B.), Е.А. Суворина // Сложные системы в экстремальных условиях: тез. докл. XIII Междунар. симп-ма, Красноярск, 2006.-С. 17-18.

8. Ганзен A.B. (Болдырева A.B.) Исследование влияния частиц и продуктов сгорания бурого угля на периферическую кровь и морфологию тканей лабораторных мышей / A.B. Ганзен (Болдырева A.B.) // Сб. тр. XI конф. мол. уч. Ин-та биофизики СО РАН Красноярск -2008. - С. 19. 1

9. Ганзен А:В. (Болдырева A.B.) Влияние факторов открытой добычи угля на организм лабораторных животных / A.B. Ганзен (Болдырева A.B.) II Сложные

системы в экстремальных условиях: тез. докл. XIV Всеросс. симп., Красноярск, 2008г, С. 19.

10. Ганзен A.B. (Болдырева A.B.) Морфологические изменения тканей крыс под воздействием факторов открытой добычи угля / A.B. Ганзен (Болдырева A.B.), A.B. Коломейцев, Е.А.' Шинкаренко // Проблемы современной аграрной науки. Мат. междунар. заоч. науч. конф. Красноярск. КрасГАУ.2008.

Подписано в печать 20.11.09 Формат 60x84/16 Бумага офсетная 80 7*2. Отпечатано па ризографе. Заказ № 310. Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии «ДарМа-печать» 660036 г. Красноярск, Академгородок, 50/28, оф. 156 Тел. 290-72-32

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Болдырева, Анна Валериевна

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Характеристика угольного разреза «Бородинский»

1.1.1 Состав микрокомпонентов угля разреза «Бородинский»

1.1.2. Химический состав углей и золы углей разреза «Бородинский»

1.1.3. Элементный состав образцов частиц угля и золы угля разреза «Бородинский», использованных в эксперименте

1.2 Влияние угля и золы углей на организм человека и животных

1.2.1. Пути поступления частиц угля и золы угля в организм человека и животных

1.2.2 Последствия влияния углей и золы углей на организм человека и животных при добыче угля 18 1.3. Биоиндикация рекультивируемых территорий угольного разреза

Бородинский»

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Схема исследований

2.2 Исследование периферической крови животных

2.3. Исследование морфологической структуры внутренних органов животных

2.4. Методы морфологического анализа внутренних органов

2.5. Методы статистической обработки полученных результатов

Глава 3. Комплексное влияние факторов рабочей зоны открытой добычи угля разреза «Бородинский» на клеточный состав периферической крови и морфологическую структуру внутренних органов крыс

3.1. Комплексное влияние факторов рабочей зоны открытой добычи угля на клеточный состав периферической крови крыс

3.2. Комплексное влияние факторов рабочей зоны открытой добычи угля на морфологические характеристики внутренних органов крыс

3.2.1. Морфологическая характеристика желудка крыс, содержавшихся на рабочих площадках роторных экскаваторов угольного разреза ^

3.2.2. Морфологическая характеристика печени крыс, содержавшихся на рабочих площадках роторных экскаваторов угольного разреза

3.2.3. Морфологическая характеристика почек крыс, содержавшихся на рабочих площадках роторных экскаваторов угольного разрез

3.2.4. Морфологическая характеристика легкого крыс, содержавшихся на рабочих площадках роторных экскаваторов угольного разреза

Глава 4. Влияние частиц бурого угля и золы угля при их пероральном поступлении в организм лабораторных мышей

4.1. Влияние частиц бурого угля и золы угля на периферическую кровь мышей

4.2. Влияние частиц бурого угля и золы угля на морфологическую характеристику внутренних органов мышей

4.2.1. Морфологическая характеристика желудка у мышей при пероральном введении частиц бурого угля и золы угля

4.2.2. Морфологическая характеристика печени у мышей при пероральном введении частиц бурого угля и золы угля

4.2.3. Морфологическая характеристика почки у мышей при пероральном введении частиц бурого угля и золы угля

4.2.4. Морфологическая характеристика легкого у мышей при пероральном введении частиц бурого угля и золы угля

Глава 5. Морфологическое исследование внутренних органов у диких мышевидных грызунов, обитающих на интактных и рекультивированных территориях угольного разреза «Бородинский»

5.1. Морфологическая характеристика желудка у диких мышевидных грызунов

5.2. Морфологическая характеристика печени у диких мышевидных грызунов

5.3. Морфологическая характеристика почки у диких мышевидных грызунов

5.4. Морфологическая характеристика легкого у диких мышевидных грызунов 148 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 154 ВЫВОДЫ 157 ПРИЛОЖЕНИЕ 160 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние факторов открытой добычи угля разреза "Бородинский" на морфофизиологическое состояние животных"

Реструктуризация угольной промышленности России предусматривает развитие открытого способа добычи угля в качестве приоритетного при постепенном контролируемом сокращении доли подземной добычи угля. В настоящее время доля открытых работ в общем объеме добываемого в России угля достигла 65%. Концепцией развития топливно-энергетического комплекса России предусматривается увеличение доли открытого способа добычи угля до 2025 года в общем объеме добычи до 70-80%, поскольку данный вид добычи угля является малозатратным и высокопроизводительным.

Добыча угля открытым способом и его переработка сопровождается негативным воздействием на окружающую среду, которое выражается в нарушении структуры земной поверхности, появлении новообразований в виде отвалов пустой породы, рассеянием по территории угольного бассейна отходов, образующихся при добыче угля.

При добыче угля открытым способом люди подвергаются многофакторному воздействию, а именно воздействию аэрозолей преимущественно фиброгенного действия, производственного шума и вибрации. Нахождение человека в производственных условиях приводит к возникновению различных профессиональных заболеваний (Тарасова и др., 1998; Ивчик и др.,2003; Мухин и др., 2003; Рукавишников и др., 2004; Олещенко 2004; Зильбер 2006; Smit et al 1992; Dalai et al 1995; Brichet et al 1999; Cohen et al., 2008). При добыче угля открытым способом на разрезах и его утилизации на ТЭЦ имеет место возгорание угля и образование зол, попадающих в воздушное пространство рабочих мест, и жилых территорий, прилегающих к разрезам (Егошин, 2002; Русьянова, 2003; Attfield et al., 1992; Carta et al., 1996). Поскольку одними из основных факторов добычи угля, оказывающих негативное влияние на человека, являются угольная пыль и зола угля, то основное внимание большинства исследователей, изучающих последствия открытой добычи угля для организма человека сосредоточено на процессах, протекающих лишь в органах дыхания при поступлении в них угольной пыли и золы угля (Кузьмина, 2003; Койгельдинова, 2004; Исмаилова, 2006; Еринеев и др., 2006; Басанец, 2007; Яппаров и др., 2007), и реже оценивают состояние периферической крови (Панев и др., 2002; Ушатикова и др., 2003; Волков и др., 2006; Leon et al., 2007). Остается малоизученным влияние угольной пыли и золы угля на другие внутренние органы. Вместе с тем, практически не изучаются изменения в организме, возникающие вследствие комплексного воздействия факторов открытой добычи угля (пыль, шум, вибрация и т.п.). Удалось обнаружить всего несколько работ, оценивающих последствия добычи угля на организм, на примере крыс в условиях угольных шахт. Авторы (Люлько и др., 2002; Стусь, 2003) выявили накопление тяжелых металлов в биоматериалах (кровь и шерсть) и значительные морфологические изменения в почках и предстательной железе у экспериментальных животных. Подобные исследования при открытом способе добычи угля не проводились. Известны работы, в которых изучалось влияние на животных какого-либо одного фактора открытой добычи угля, например, шума или вибрации, где выявлено негативное влияние на нервную, сосудистую системы и опорно-двигательный аппарат (Панков и др., 2003; Farah et al., 2004; Govindaraju et al., 2006; Prisby et al., 2008; Castelhano-Carlos et al., 2009; Cui et al., 2009).

Актуальность работ по изучению комплексного влияния факторов открытой добычи угля на животных очевидна, поскольку при таких исследованиях представляется возможным выявлять патологические изменения в организме, которые могли быть не выявлены при оценке влияния какого-либо одного фактора. Результаты таких работ предстваляют важность для огранизации труда и профилактики профессиональных заболеваний шахтеров.

Негативное влияние на организм человека может оказываться и после завершения работ на угольных разрезах. Оно обусловлено присутствием различных токсических соединений, содержащихся в частицах угля и золы, и находящиеся в почве после завершения работ на угольных разрезах (da Silva et al., 2000; Nagle et al., 2001; Hopkins et al., 2006; Warhate et al., 2006). В связи с этим немаловажной задачей после добычи угля является восстановление нарушенных земель.

Считается, что рекультивированные территории являются безопасными и они могут быть использованы для дальнейшей деятельности человека, в основном для сельскохозяйственных нужд. Восстановление земель после рекультивации является длительным процессом (Шапченкова 2003; Huttl et al., 2001; Pesek et al., 2005), в ходе которого происходит негативное влияние на биоту. Оценка состояния таких территорий, как правило, либо не проводится, либо проводится спустя непродолжительный период после проведения рекультивации. Согласно работам, по оценке состояния рекультивированных территорий, процесс восстановления земель занимает 20-30 лет (Шапченкова 2003; Huttl et al., 2001). Одним из способов оценки состояния рекультивированной территории является биоиндикация, где в качестве объектов могут являться естественные обитатели территорий (Опекунова, 2004; Розеберг и др., 2005; Мелехова и др. 2007; Elhottova et al., 2006; Benassi et al., 2006). Изменения, выявляемые у живых организмов, обитающих на рекультивируемых территориях, свидетельствуют о состоянии среды, и таким образом, могут быть использованы в качестве индикаторов.

Целью работы являлась оценка влияния факторов открытой добычи угля разреза «Бородинский» и прилегающих к разрезу территорий на морфофизиологическое состояние грызунов (лабораторных крыс, мышей и полевок).

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить морфофизиологическое состояние лабораторных крыс при комплексном воздействии на них производственных факторов открытой добычи угля.

2. Исследовать морфофизиологическое состояние лабораторных мышей при пероральном введении частиц бурого угля и золы угля.

3. Изучить морфологические признаки внутренних органов у диких мышевидных грызунов, обитающих на территориях, различающихся временем проведения их рекультивации после добычи угля.

На защиту выносятся следующие положения:

1. При комплексном воздействии факторов в рабочей зоне открытой добычи угля, в условиях высокого уровня стресса (машинное отделение роторного экскаватора) возникают выраженные изменения в белой крови и внутренних органах крыс.

2. Пероральное введение высоких концентраций частиц бурого угля (0,2 г/животное) и золы угля (0,5 г/животное) приводит к патологическим изменениям в системе крови, а также во внутренних органах у лабораторных мышей.

3. Морфологические изменения внутренних органов у диких мышевидных грызунов, обитающих на рекультивированных территориях, определяются временем после начала рекультивации.

Научная новизна работы: Впервые исследовано комплексное влияние факторов открытой добычи угля разреза «Бородинский» на гематологические показатели и морфологию органов у лабораторных животных. На примере лабораторных мышей изучено влияние частиц бурого угля и золы угля при их пероральном введении. На примере диких мышевидных грызунов (полевок), проведена биоиндикация территорий разреза «Бородинский», различающихся временем проведения их рекультивации после добычи угля. Установлено, что на территории, рекультивация которой проводилась 11 лет назад, у полевок наблюдаются выраженные морфологические изменения внутренних органов, а с увеличением времени завершения рекультивационных мероприятий изменения у животных либо отсутствуют, либо выражены в незначительной степени.

Практическая значимость работы: Морфофизиологические изменения, выявленные у животных вследствие комплексного воздействия на них факторов открытой добычи угля, а также частиц угля и золы угля при их пероральном поступлении в организм животных, необходимо использовать структурам, занимающимся охраной труда, с целью корректирования мер профилактики профессиональных заболеваний рабочих, включая их послесменную реабилитацию. Обоснована возможность использования морфологических изменений во внутренних органах у диких мышевидных грызунов (полевок) в качестве индикаторов — при экологической оценке рекультивированных территорий.

Апробация работы и публикации. Основные результаты исследований доложены и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции «Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы» (Красноярск, 2004), XII Международном симпозиуме «Сложные системы в экстремальных условиях» (Красноярск 2005), XIII Международном совещании и VI школе по эволюционной физиологии (Санкт-Петербург, 2006), XIII Международном симпозиуме «Сложные системы в экстремальных условиях» (Красноярск, 2006), XI Конференции молодых ученых Красноярского научного центра СО РАН (Красноярск, 2008), XIV Всероссийском симпозиуме с международным участием (Красноярск, 2008), Международной заочной научной конференции «Проблемы современной аграрной науки» (КрасГАУ, 2008). По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, 3 из которых опубликованы в изданиях рекомендованных ВАК.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Болдырева, Анна Валериевна

ВЫВОДЫ

1. Комплексное влияние производственных факторов открытой добычи угля вызывает изменения в клеточном составе белой крови у лабораторных крыс, выражающиеся в нейтропении (59,4±0,82, Р<0,05) и лимфоцитозе (38,93±0,60, Р<0,05). Такие изменения в крови наиболее выражены у животных, находящихся в условиях наибольшего стресса (машинного отделения роторного экскаватора).

2. В условиях комплексного влияния производственных факторов открытой добычи угля у лабораторных крыс возникают морфопатологические изменения внутренних органов (желудка, печени, почек, легких), которые наиболее выражены у животных, содержавшихся в машинном отделении, и проявляющиеся в виде воспалительной инфильтрации, дистрофий, некробиотически измененных клеток, образованием кист и очагов некроза.

3. При пероральном введении в высокой (0,2 г/животное) концентрации частиц угля в дозе 0,2 г/животное, в красной крови существенно (в 2 раза) увеличивается количество ретикулоцитов, а при введении высокой (0,5 г/животное) концентрации золы угля - количество эритроцитов и ретикулоцитов. В белой крови у животных при введении частиц угля и золы угля, независимо от задаваемых их концентраций, возникают нейтропения, эозинофилия и лимфоцитоз.

4. Выраженные изменения во внутренних органах (желудка, печени, почек, легких), наблюдаются у животных при пероральном введении высокой дозы угля (0,2 г/животное) и золы угля (0,5 г/животное). Эти изменения проявляются в виде продуктивного воспаления, дистрофий, некробиотически измененных клеток, образованием кист и очагов некроза.

5. На территории «Бородинского» угольного разреза, где рекультивация проводилась 11 лет назад, у диких мышевидных грызунов (полевок) обнаружены патоморфологические изменения во внутренних органах (желудок, печень, почки, легкие). При увеличении срока (21 год) с начала рекультивации отработанных территорий у животных количество патоморфологических изменений в желудке, почках и легких снижается в 2 раза, а в печени - в 3 раза.

Практические рекомендации

1. Рекомендовать результаты по патоморофофизиологическим изменениям, полученные при изучении комплексного влияния на животных факторов рабочей зоны открытой добычи угля разреза «Бородинский», для усовершенствования мер по профилактике профессиональных заболеваний людей, занятых в добыче угля, в:

Роспотребнадзор.

2. Рекомендовать данные по биоиндикации отработанных территорий угольного разреза «Бородинский» при планировании размещения жилых зон на территориях, прилегающих к угольным разрезам: J

Комитету по экологии и использованию недр Красноярского края

Комитету по природным ресурсам и экологии Красноярского края

Роспотребнадзору.

Вещественно-петрографический состав Бородинского угля (Гаврилин и др., 1996)

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Болдырева, Анна Валериевна, Красноярск

1. Абдулкадыров К.М. Клиническая гематология / К.М. Абдулкадыров. СПб.: Питер. - 2006. - 448 с.

2. Абраматец Е.А. Некоторые аспекты иммунного реагирования больных при различной степени выраженности вибрационной болезни /Е.А. Абраматец, О.Л. Лахман, И.В. Кудаева // Медицина труда и промышленная экология. 2007. - № 11. — С. 30-33.

3. Автандилов Г. Г. Основы количественной патологической анатомии / Г. Г. Автандилов. М.: Медицина. - 2002.- 240 с.

4. Андриевская З.М. Клиника антракосиликоза у подземных рабочих каменноугольных шахт Кизеловского бассейна. / З.М. Андриевская // Борьба с силикозом. т. II. -М. - 1955. -С. 358-364.

5. Арсененко П. Н. Начало угольной реки (КАТЭК: настоящее и будущее) / П. Н. Арсененко. Красноярск. - 1983. 144 с.

6. Базелюк Л. Т. Функциональные изменения состояния клеток эндокринной системы крыс при действии угольно-породной пыли и физической нагрузки / Л. Т. Базелюк // Гиена и санитария. 2005. — №4.-С. 28-31.

7. Базелкж JI. Т. Цитологический статус слизистой оболочки носа и буккального эпителия щек у шахтеров-угольщиков / JI. Т. Базелюк, Б. М. Салимбаева // Гиена и санитария. — 2006.- № 6. С. 40-42.

8. Ю.Базелюк JI. Т. Метаболизм клеток слизистой оболочки носа и буккального эпителия щек у шахтеров-угольщиков / JI. Т. Базелюк // Медицина труда и промышленная экология. — 2007. № 4. - С. 3944.

9. Басанец А.В. Компьютерная томография высокого разрешения для диагностики ранних стадий пневмокониоза от воздействия угольной пыли / А.В. Басанец // Медицина труда и промышленная экология. — 2007. № 4. - С. 23-30.

10. Беляева Н.Н. Неинвазивные методы в оценке здоровья населения/ под ред. Ю. А. Рахманина. М. 2006. С. 157-163.

11. Беляева Н.Н. Цито— и гистологические критерии риска развития экологически обусловленной патологии / Н.Н Беляева // Гигиена и санитария. 2006. -№ 5. - С. 17-19.

12. Боровиков В.П. STATISTIC А Искусство анализа данных на компьютере / В.П.Боровиков — М.: ЗАО издательский дом «Питер», 2003.-с344.

13. Быкадоров B.C. Геология и ресурсы углей Канско-Ачинского бассейна / B.C. Быкадоров, К.В. Гаврилин В кн.: Геологические методы поисков и разведки месторождений твердых горючих ископаемых. М., 1980. 188 с

14. Быкадоров, В. С. Канско-Ачинский угольный бассейн / В. С. Быкадоров, К. В. Гаврилин, А. Ю. Озерский, Угольная база России. Том III /-М.: ООО «Геоинформ-центр», 2002. 173 с.

15. Водолеев А.С. Рекультивация техногенного нарушенных земель Южного Кузбасса с использованием нетрадиционных мелиорантов / А.С. Водолеев Анатолий — автореф дис. докт. с/х. наук. Барнаул.-2007. - 33 с.

16. Волкова О.В. Основы гистологии с гистологической техникой / О.В. Волкова, Ю.К. Елецкий, М.: Изд-во Медицина. - 1982. - 304 с.

17. Волков А.В. Фактор модификации спонтанного уровня хромосомных аберраций в шахтерских городах и поселках / А.В. Волков, Т.А. Головина, В.И. Минина, Н.В. Мокрушина, В.Г. Дружинин, А.Н. Глушков, А.В. Шабалдин // Гигиена и санитария. -2006. -№3.- С. 9-11.

18. Гаврилин К.В. Микроэлементный состав углей Назаровского месторождения и продуктов их сжигания / К.В. Гаврилин, А.Ю. Озерский // Химия твердого топлива. — 1988. — № 6, С. 6-10.

19. Гаврилин К.В. Характер распределения оксидов натрия и калия в золе углей разреза Березовский-1 / К.В. Гаврилин // Химия твердого топлива. 1993. - № 3. - с. 19-23.

20. Гаврилин К.В. Канско-Ачинский угольный бассейн / К.В. Гаврилин, А.Ю. ОзерскийМ.: Изд-во «Недра» 1996. 272 с.

21. Гельман В.Я. Медицинская информатика: практикум / В.Я. Гельман. СПб.: Питер, 2001. - 468 с.

22. Геолого-промышленный атлас Канско-Ачинского угольного бассейна/Редкол.: B.C. Быкадоров (гл. ред.) — Красноярск: Универс,2001.-58 с.

23. Гольдберг Е.Д. Методы культуры ткани в гематологии / Е.Д. Гольдберг, A.M. Дыгай, В.П. Шахов / Под ред. В. В. Новицкого. -Томск: Изд-во Томского Государственного Университета, 1992. — 272 с.

24. Гюльмалиева М. А. Состав жидких продуктов гидрогенизации бурого угля Бородинского месторождения (Красноярского края) / М. А. Гюльмалиева // Химия твердого топлива. — 2008. — N 1. — С. 30— 40.

25. Душкин В.А. Лабораторное животноводство/ В.А. Душкин — М.: Россельхозиздат, 1980.- 80 с.

26. Егошин В.В. Разработка месторождений полезных ископаемых, склонных к самовозгоранию / В.В. Егошин, — Кемерово: КузГТУ.2002, 242 с.

27. МЕДпресс-информ. 2000.- 640 с. 35.3ильбер Э.К. Методы дыхательной реабилитации у больных хронической обструктивной болезнью легких: оценка результатовпо материалам Респираторного центра Карелии / Э.К. Зильбер //Пульмонология. 2006. - № 2. - С. 27-35.

28. Ибраева JI.K. Распределение и выведение диоксида кремния из организма при ингаляционном действии кварцевой пыли в эксперименте / JI.K. Ибраева // Медицина труда и промышленная эколологи. 2004. - № 11. - С. 44^8.

29. Ивчик Т.В. Факторы риска хронической обструктивной болезни легких / Т.В. Ивчик, А.Н. Кокосов, Е.Д. Янчина, Н.Е. Ходжаянц, Г И. Разоренов, Е.А. КиселеваЮ JI.H. Карлова // Пульмонология. — 2003.-№3.-С. 6-15.

30. Исмаилова А. А. Информационные системы учета профессиональных заболеваний пылевой этиологии / А.А. Исмаилова // Гигиена и санитария. — 2006. № 2. - С. 37-^41.

31. Каштанов Т.А. Мониторинг показателей биомеханики дыхания у шахтеров угольщиков / Т.А. Каштанов, E.JI. Синева //Медицина труда и промышленная экология. - 2003. - № 2. - С. 22-25.

32. Книжников В.А. Окружающая среда и здоровье населения / В.А. Книжников, В.А. Грозовская, Таллин. 1984. — 352 с.

33. Кожа (строение, функция, общая патология и терапия) /под ред. A.M. Чернуха, Е.П. Фролова. М.: Медицина, 1982. - 336 с.

34. Кузьмина Л.П. Система "оксиданты антиоксиданты и процессы повреждения ДНК у больных профаллергодерматозами / Л.П.

35. Кузьмина, Н.А. Лазарашвили, Л. М. Безрукавникова // Медицина труда и промышленная экология. — 2006. — № 8. — С. 25—29.

36. Лабораторные исследования в клинике. Справочник / Под ред. проф. В.В. Меньшикова. — М.: Медицина, 1987. 368 с.

37. Лакин Г.Ф. Биометрия: уч. пособие для биол.спец. вузов / Г.Ф. Лакин, М.: Высшая школа, 1990. - 352 с.

38. Леканова С.С. Изменения жидкокристаллической структуры сыворотки крови при экспериментальном силикозе / С.С. Леканова // Медицина труда и промышленная экология. 2001, № 11. - С. 1619.

39. Лилл Л. Патогистологическая техника / Л. Лилл — М.: Медицина, 1969.-645 .

40. Лощилов Ю.А. Патологическая анатомия пневмокониоза / Ю.А. Лощилов // Пульмонология. 2007. - № 2. - С. 117-119.

41. Любомудров В.Е. Заболевания легких у шахтеров-угольщиков / В.Е. Любомудров. — Киев: Здоровье. 1965. — 218 с.

42. Маянский Д.Н. Очерки о нейтрофиле и макрофаге / Д.Н. Маянский. — Новосибирск: Наука. 1989. 334 с.

43. Маянский А. Н. Реактивность буккальных эпителиоцитов: индикация местных и общих нарушений гомеостаза / А. Н. Маянский, М. А. Абаджиди, И.В. Маянская // Клиническая лабораторная диагностика. 2004. - №8. - С. 31-34.

44. Мелехова О.П. Биологический контроль окружающей среды: Биоиндикация и биотестирование / О.П. Мелехова. М.: Академия, 2007. -288 с.

45. Мухин В.В. Уровень, структура и динамика сочетанных форм профзаболеваемости у горнорабочих угольных шахт Донецкой области / В.В. Мухин, Г.С. Передерий, Н.М. Харковенко //Медицина труда и промышленная экология. 2003. — № 9. - С. 11-13.

46. Некрасова Г.И. Классификация опасности промышленных предприятий на новой методической основе / Г.И. Некрасова // Гигиена и санитария. 2006. - № 5. - С. 95-97.

47. Новиков Г.А. Полевые исследования по экологии наземных позвоночных / Г.А. Новиков. М. 1953 - 230 с.

48. Патофизиология. Учебное пособие // П.Ф. Литвицкий, Н.И. Лосев, В.А. Войнов, Под ред. П.Ф. Литвицкого. М: «Медицина». - 1997, 752с.

49. Природные и экономические факторы формирования КАТЕКА, под ред.В.В. Воробьев, Л.М. Корытный. — Иркутск. 1980. - 162 с.

50. Пучков Л. А., Комплектное использование буроугольных месторождений / Л.А. Пучков, М.: 2007. - 277с.

51. Раввин В.А. К вопросу о профилактике антракоза / В.А. Раввин // Борьба с силикозом. М.: Наука. - 1964. - Т. VI. - С. 295-298.

52. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA / О.Ю. Реброва. М.: МедиаСфера. - 2006. - 312 с.

53. Розенберг Г.С. Теоретическая и прикладная экология: учебное пособие / Г.С. Розенберг, Ф.Н. Рянский, — Нижневартовск: Нижневарт. пед. нн-т, 2005. 292 с.

54. Ройт А. Основы иммунологии./ А. Ройт-М.: Мир. 1991.- 328 с.

55. Руководство по врачебно-трудовой экспертизе. Т2. Под ред. Ю. Д. Арбатской. М. Медицина. - 1981. - 2т. 560 с.

56. Румянцев Г.И. Гигиеническая оценка и оздоровительные мероприятия при добыче и переработке калийных руд / Г.И. Румянцев, Т.М. Ходыхина, Г.М. Струтинский, В.И. Архангельский // Гигиена и санитария. 1991. - № 9. - С. 32-36.

57. Русанова Д.В. Элекронейромиография в диагностике вибрационной болезни и профессиональной полиневропатии / Д.В. Русанова, О.Л. Лахман // Медицина труда и промышленная экология. 2007. — № 6. -С. 31-36.

58. Русьянова Н.Д. Углехимия / Н.Д. Русьянова. М.: наука. — 2003. -316с.

59. Салагаев А.Ф. Деградация лесов в районах интенсивной угледобычи / А.Ф. Салагаев // Лесное хозяйство. 2003. № 1. - С. 27-28.

60. Софронова Е.В. Показатели гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой, тиреоидной и гонадной систем у больных профаллергодерматозами / Е.В. Софронова // Медицина труда и промышленная экология. 2007. — № 9. — С. 11-16.

61. Склянов Ю.И. Морфологическая характеристика лабиринтной зоны аллантоисной плаценты крысы при воздействии вибрации промышленной частоты / Ю.И. Склянов, Т. В. Савельева, Г. М. Вакулин // Морфология. 2007. - Т. 131 № 1. - С. 68-72.

62. Смирнова И.О. Нейроиммуноэндокринология кожи и молекулярные маркеры ее старения / И.О. Смирнова, И.М. Кветной. СПб.: ДЕАН, -2005.-288 с.

63. Справочник профпатолога / Под ред. Грацианскоф Л. Н., Ковшило В.Е. М.: «Медицина» 1977, 464 с.

64. Стадченко Н.А. Врачебно-трудовая экспертиза. / Н.А. Стадченко — М: Медицина, 1986, 240 с.

65. Струков А.И. Патологическая анатомия / А.И. Струков, В.В. Серов, -М.: Медицина, 1985, 656 с.

66. Струков А.И., Патологическая анатомия / А.И. Струков, В.В. Серов, -М.: Медицина, 1995. 688 с.

67. Стусь В.П. Корреляционная зависимость морфологических изменений в почках экспериментальных животных от уровня накопления тяжелых металлов при действии вредных факторов горнодобывающей промышленности / В.П. Стусь // Урология. — 2003.-7, № 1.-С. 80-93.

68. Тарасова JI.A. Профпатология (настоящее и будущее) / JI.A. Тарасова, В.В. Милишникова, В.Н. Ожиганова, Н.С. Сорокина // Медицина труда и промышленная экология. 1998. — № 6. - С. 35— 40.

69. Ташкэ К. Введение в количественную цито гистологическую морфологию / К. Ташкэ. — Бухарест: изд-во академии социалистической республики Румынии, 1980. - 192 с.

70. Узбеков В.А. О возможности выведения мелкодисперстных пылевых частиц через делудочно-кишечный тракт / В.А. Узбеков, Г.А. Кулкыбаев, А.К. Ибраева, Ж.В. Тусупова // Медицина труда и промышленная экология — 2003, № 10. — С. 37—39.

71. Фадеев В.В. Представление данных в оригинальных работах и их статистическая обработка / В.В. Фадеев // Проблемы эндокринологии. 2002. - №3. - С. 47 - 48.

72. Физиология человека. Учебник. 2 т. /Органы дыхания/ В.М.Покровский. М.: Медицина, 1998. - 448 с.

73. Химические вещества из угля: Пер. с нем. /Под ред. И.В. Калечица — М.:Химия,1980. — 616 с.

74. Хэм А., Гистология, в 5 т./ А. Хэм, Д. Кормак М.: Мир, 1983. - Т. 4 -245 с.

75. Чибрик Т.С. Формирование фитоценозов на нарушенных промышленных землях (биологическая рекультивация) / Т.С. Чибрик, Ю.А. Елькин. Свердловск, 1991, с. 219.

76. Шабанов В.Ф. Фундаментальные основы комплексной переработки углей КАТЭКа для получения энергии, синтеза газа и новых материалов с заданными свойствами / В.Ф. Шабанов. Новосибирск: Изд. СО РАН, 2005, 221 с.

77. Шапченковой О.А. Мониторинг экологического состояния почв лесных экосистем зоны техногенного воздействия Березовской 2РЭС-1 КАТЭКА / О.А. Шапченковой. Дис. канд. биол. наук -Красноярск., 2003. -152 с.

78. Шлопов В.Г. Диагностическая и практическая значимость морфофункционального состояния слизистой оболочки полости носа при пылевом бронхите / В.Г. Шлопов, Г.В. Ловренова, Т.И. Шевченко // Архив патологии 1987. - № 11. - С. 32-37.

79. Шугалей Л.С. Экология первичного почвообразования на отвалах вскрышных пород под культурами сосны / Л.С. Шугалей // Почвоведение. 1997. № 2. - С. 247-253.

80. Янгсон P.M. Медицинский энциклопедический словарь /P.M. Янгсон. -М.: Изд-во Астель, 2005. 1375 с.

81. Яппаров Р. Н. Свободнорадикальное окисление у работников нефтехимической промышленности / Р. Н. Яппаров, Р.Ф. Камилов,

82. Д.Ф. Шакиров, О.В. Сидорчева // Медицина труда и промышленная экология. 2007. - № 8. - С. 14-19.

83. Attfield M.D. Pulmonary function of US coal miners related to dust exposure estimates / M.D. Attfield, T.K .Hodous. Am. Rev. Respir. Dis. 1992; 145: 605-609.

84. Barking. Staub. Bd. 25. 1965. -№ 8. - S. 306.

85. Bennet I. G. The relationship between coal rank and the prevalence of pneumoconiosis / I. G. Bennet, J.A. Dick, Y.S. Kaplan // Brit. J. Ind. Med. 1979. - Vol. 36. -№3. -P. 206-210.

86. Bose T. Stochastic model for tumor growth with immunization / T. Bose, S. Trimper. Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys. 2009; 79(5 Ptl):051903.

87. Brichet A. Coal workers' pneumoconiosis and silicosis / A. Brichet, F. Salez. Occupational lung disorders: Eur. Respire. Monograph. 1999; chap. 7: 136-157.

88. Buch R.H. Patologic changes associated with experimental exposure of rats to coal dust. / R.H. Buch, R.E. Filipi, M.T. Karagianesl. Envir. Res., 1980, № l,-P.53-60.

89. Carta P. Dust exposure, respiratory symptoms, and longitudinal decline of lung function in young coal miners / P. Carta, G. X. Aru. Occup. Environ. Med. 1996; 53: 321-319.

90. Cohen R.A. Lung disease caused by exposure to coal mine and silica dust / R.A. Cohen , A. Patel, F.H. Green // Semin Respir Crit Care Med. 2008 Dec; 29(6):651-61.

91. Dawes J.G. Pneumoconiosis Coll / J.G. Dawes, G. Nagelschmidt. Cord. 1956- 4976.

92. Elhottova D. Screening for microbial markers in Miocene sediment exposed during open-cast brown coal mining / D. Elhottova, V. Kristufek, J. Frouz, A. Novakova, A. Chronakova. Antonie. Van Leeuwenhoek. 2006; 89(3-4):459-63.

93. Gross P. Consideration of the aerodynamic equivalent diameter of respirable mineral fibers / P. Gross // Amer. Industr. Hyg. Assos. I., 1981. V. 42. - № 6. - P. 445-449.

94. Hopkins W.A. Reproduction, embryonic development, and maternal transfer of contaminants in the amphibian Gastrophryne carolinensis. / W.A. Hopkins. Environ Health Perspect. 2006; 114(5):661-6.

95. Evans D.W. Properties of Airborne Dusts in Relation to Pneumoconiosia / D.W. Evans. Bull. Institution Nining and Metallurgy, 1959. 590. - Jan. - P. 154-165.

96. Engelen J.M. Blood anti-oxidant parameters at different Stages of pneumoconiosis in coal Workers / J.M. Engelen, J.A. Paul, Marc van Sprundel // Environ. Health Perspect. 1990. - 84. - P. 165-172.

97. Hatch T. Pulmonary deposition and retention of Inhaled aerosols. / T. Hatch, P. Gross //New York: Academic Press. —1964, 192 pp.

98. Hiittl R.F. Forest ecosystem development in post-mining landscapes: a case study of the Lusatian lignite district / R.F. Hiittl, E. Weber. Naturwissenschaften. 2001; 88(8):322-9.

99. Hopkins W.A. Effects of food ration on survival and sublethal responses of lake chubsuckers (Erimyzon sucetta) exposed to coal combustion wastes. / W.A. Hopkins. Aquat Toxicol. 2002 May; 57(3): 191-202.

100. Judex S. Regulation of mechanical signals in bone / S. Judex, S. Gupta, C. Rubin. Orthod Craniofac Res. 2009; 12(2):94-104.

101. King E.I. Further studies of the dust in lungs of coal miners / E.I. King, B.A. Maguire. Brof. I. Industr. Med., 1956. - v. 13. - № 1. - P. 914.

102. Kisku G.C. Environmental impact of noise levels in and around opencast bauxite mine / G.C. Kisku, S.C. Barman, M.M. Kidwai, S.K. Bhargava. J Environ Biol. 2002; 23(l):51-6.

103. Klosterkotter H.W. Pneumoconiosis on a Symposium com'ened by the regional office for Europe of the Worlds Heath organization Katowice / H.W. Klosterkotter 19-23, 1967. Copnenhagen, 1968. -P.99-109.

104. Kolev K. Investigation of protein metabolism in the early Stages of• 35experimental pneumoconiosis by means of S labelled methionine. / K. Kolev, G. Shumkov // Med. D. Lavoro. 1969. - Vol. 60. - № 10. - P. 606-613.

105. Kusaka Y. Alveolitis caused by exposure to coal mine dusts: Production of interleukin-1 and immunomodulation by bronchoalveolar leukocytes / Y. Kusaka, G.M. Brown, K. Danaldson // Envir. Res. — 1990.-55.-№ l.-P. 76-89.

106. Landwehr M. Der Stand der techisen Silikoseforschung und Staubbekampfung im Bergfau / M. Landwehr, Freif. Forsch. H., 1960. -v. 143.-S. 19-55.

107. Le Bouffant L. Mehanisme de 1 inhibitie du po uber fibrogene des poussieres de silice par des substanze minerales Role des etats desurface / L. Le Bouffant // Arch. Des malad. Prof. Paris, 1969. -V. 30. № 6. -P. 305-310.

108. Leiteritz H. Mineralogical characteristics of air-borne dust in Coal mines of Western Germany und their relations to pulmonary changes of coal / H. Leiteritz, newers Inhaled, part. vap. 2,729-43, 1970.

109. Leon G. Genotoxic effects in wild rodents (Rattus rattus and Mus musculus) in an open coal mining area./ G. Leon, L.E. Perez, J.C. Linares, A. Hartmann, M. Quintana. MutatRes. 2007; 630(l-2):42-9.

110. Martin I.S. The role of quarts in the development of coal Workers pneumoconiosis./ I.S. Martin, H. Daniel-Moussard, L. Le Bouffant, A. Policard // Ann. Acad. Sci. -1972. Vol. 200. - № 4. - P. 127-142.

111. Maitani T. Metal content ratio as a sensitive indicator pulmonari edema./ T. Maitani, K.T. Suzuki // Toxicol. Letters. 1981. - v. 9. - № 3.-P. 295-300.

112. Mitchel P. Retention of aerosol particles in the respiratory tract / P. Mitchel // Acad.Press. 1960. v. 82. - P. 627-629.

113. Monthey P. Lanthrac du manes de Carbon Etut anatomic diu dela pneumoconios non Sil. Du mineur bos du Niird du Pasde Calens./ P. Monthey, A. Marchaud, A. Debarge Arch.profess, 1964 (1956), 25, № 12, P. 665-681.

114. Nagle R.D. Accumulation and selective maternal transfer of contaminants in the turtle Trachemys scripta associated with coal ash deposition/ R.D. Nagle. Arch Environ Contam Toxicol. 2001; 40(4):531-6.

115. Oleshchenko A.M. Evaluating risk of morbidity among workers of coal open-cast mines in Kuzbass./ A.M. Oleshchenko, V.V. Zakharenkov, D.V. Surzhikov, E.A. Panaiotti, Med Tr Prom Ekol. 2006; (6): 13-6.

116. Pesek J. Some trace elements in coal of the Czech Republic, environment and health protection implications. / J. Pesek, V. Bencko, I. Sykorova, M. Vasicek, O. Michna, K. Martinek. Cent Eur J Public Health. 2005; 13(3): 153-8.

117. Petkova S./ S.Petkova, M. Topashka-Ancheva, Y. Martinova, P. Vasileva // Acta morphol. et anthropol. 2004, № 9. - C. 34-41.

118. Prisby R.D. Effects of whole body vibration on the skeleton and other organ systems in man and animal models: what we know and what we need to know / R.D. Prisby, M.H. Lafage-Proust, L. Malaval, A. Belli, L. Vico. Ageing Res Rev. 2008; 7(4):319-29.

119. Reitsch E. Leitschrift fur die gesamte Hygiene und ihre Grenzgebiete./ E. Reitsch. -Bd. 9. 1964. - № 10. - S. 627-630.

120. Robeck K. Wissenschaftliche Aspekte bei der Bewertung des Staubes am Arbeitsplatz / K. Robeck // Gluckauf. 1973. - 109. - № 14. - S. 726-732.

121. Roe J.H. Effects of competition and coal-combustion wastes on recruitment and life history characteristics of salamanders in temporary wetlands./ J.H. Roe, W.A. Hopkins, S.E. Durant, J.M. Unrine. Aquat Toxicol. 2006; 79(2): 176-84.

122. Rowe C.L. Ecotoxicological implications of aquatic disposal of coal combustion residues in the United States: a review. / C.L. Rowe, W.A. Hopkins, J.D. Congdon. Environ Monit Assess. 2002; 80(3):207-76.

123. Simpson W.G. Gasroesophageal reflux disease and asthma. Diagnosis and management / W.G. Simpson. Arch. Intern. Med. 1995; 155 (8): 798-803.

124. Smit T. Dust and endotoxin-related respiratory effects in the animal feed industry / T. Smit. Am. Rev. Respir. Dis. 1992; 146: 1474-1479.

125. Soutar C.A. Dust concentrations and respiratory risks in coalminers: Key risk estimates from the British Pneumoconiosis / C.A. Soutar. Field Research Occup. and Environ. Med. 2004. - 61, № 6. - C. 477-481.

126. Torcasio A. The importance of loading frequency, rate and vibration for enhancing bone adaptation and implant osseointegration / A. Torcasio, G.H. van Lenthe, H. Van Oosterwyck. Eur Cell Mater. 2008; 16:56-68.

127. TripsaR. Gygiene. 1963. -№ 12.-2.

128. Walkenhorst W. Grundlagen der Deposition kleiner Teilchen in Bronchial Alvejiaran / W. Walkenhorst. Med. Clin, 1971. V. 66. - № 9. -P. 303-307.

129. Ward C.K. Metabolic measures of male southern toads (Bufo terrestris) exposed to coal combustion waste. / C.K. Ward. Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 2006; 143(3):353-60.

130. Warhate S.R. Impacts of mining activities on water and soil. / S.R. Warhate, M.K. Yenkie, M.D. Chaudhari, W.K. Pokale. J Environ Sci Eng. 2006; 48(2):81-90.

131. Worth С. die Berihungen Zwischen der Staubmenge des anatomschpathalogischen Veranderung / C. Worth, K. Muysers, H. Embrand // Staub. 1968. - Bd. 2 8. - S.539.

132. Wei Fu-sheng Huanjing yu jiankang zazhi. / Wei Fu-sheng, Hu Wei, Zhang Jim. J. Environ and Health. 2004. 21, № 5. - C. 275-278.

133. Xie L. Low-level mechanical vibrations can influence bone resorption and bone formation in the growing skeleton / L. Xie, J.M. Jacobson, E.S. Choi, B. Busa, L.R. Donahue, L.M. Miller, C.T. Rubin, S. Judex. Bone. 2006; 39(5): 1059-66.