ТЕХНОГЕННАЯ СИТУАЦИЯ И ЗАБОЛЕВАНИЕ ДЕТЕЙ (ОБЛЫСЕНИЕ)
г. ЧЕРНОВЦЫ 1988 г.

Главная цель предпринятого исследования - восстановить реальную последовательность событий, приведших и заболеванию детей. Мы не пытались ограничить свои интересы каким-либо одним аспектом исследуемой проблемы, а скорее наоборот - пытались взглянуть на происшедшее, как на единое событие. В связи с этим, после обнаружения ряда токсичных элементов в организме детей, мы предприняли попытку определить источник токсичных веществ. На основе имеющейся в нашем распоряжении информации, мы определили возможный источник - кирпичные заводы, располагающиеся в центральной части города, где регистрировалась большая часть заболеваний.
На основе анализа большого экспериментального материала, полученного во многих научных центрах страны, можно с большой степенью вероятности исключить инфекционную природу заболевания детей в г. Черновцы, а также исключить, в качестве источника токсичных веществ, питьевую воду, продукты питания, лекарства, пестициды и автомобильное топливо.
Сначала остановимся на случаях тотальной алопеции детей, регистрируемых в августе -декабре 1988 г.
Основные симптомы заболевания*) детей свидетельствовали о поражении:
- дыхательных путей,
- слизистых,
- кожных и волосяных покровов,
- центральной и периферической нервной системы,
- системы крови (анемии),
- костно- мышечной системы (остеопороз).
----------------------------
*) По материалам, представленным в МЗ СССР и по результатам бесед с лечащими врачами.

 Следует отметить вариабельную картину проявления симптомов заболевания у конкретных детей. Единственным общим симптомом, по которому и определялось заболевание, было поражение волосяного покрова. Однако классификация заболевания по симптому алопеция, вовсе не означает, что дети, у которых не регистрировался этот симптом, не были подвержены заболеванию. О более широком (чем алопеция) поражении детей свидетельствует увеличение детской смертности по г. Черновцы за 1988 г., по сравнению с 1987 г. (от 2 до 6 лет - в 3,7 раза; от 7 до 14 лет - в 2 раза), а также значительное увеличение количества регистрируемых железодефицитных анемий (на 40%) и хронических заболеваний миндалин и аденоидов (на 285%).
Следует отметить, что для отравления целым рядом химических соединений, в том числе и солями таллия, характерна вариабельность в проявлении симптомов. В случае с таллием под этой вариабельностью лежит неоднозначное распределение таллия в организме. Так, в литературе отмечается, что при отравлении солями этого металла, повышение его количества не всегда регистрируется в волосах [1] или в моче [4].
На рас.1 представлены данные по регистрации ОРЗ и алопеции у детей в период август-декабрь 1988 г.

Практически одинаковая форма зависимостей появления ОРЗ и алопеции от времени указывает на неслучайный характер регистрируемых ОРЗ в данном заболевании. Если предположить, что заболевание вызвано солями таллия, то такое сочетание симптомов является необычным для отравления этим металлом. В литературе описаны лишь слабые ангиноподобные явления при отравлении таллием. Регистрация симптомов острого поражения дыхательных путей указывала на то, что токсичное вещество поступало через органы дыхания и, кроме того, что этот симптом мог быть вызван не таллием, а скорее всего другим компонентом при комплексном отравлении. Между регистрацией первых симптомов заболевания и алопецией существовал латентный период (рис.2) . Причем у основного контингента заболевших этот латентный период равнялся 2- 4 неделям. Следует отметить, что такой латентный период характерен для отравления соединениями таллия [5]

Формально одногорбые распределения регистрации симптомов по времени можно было бы трактовать, как одноразовый выброс токсичного вещества. Однако существует целый ряд фактов, который свидетельствует о том, что произошел не одноразовый промышленный выброс, а скорее всего то, что источник токсичных веществ функционировал на протяжении всего периода регистрации первых симптомов заболевания, связанных с поражением дыхательных путей, т.е. в период с сентября по начало ноября 1988 г. Действительно, острое поражение дыхательных путей свидетельствовало о том, что токсичное вещество находилось в воздушной среде. Если токсичное вещество переносилось в виде газа, пыли или аэрозоля, то при одноразовом выбросе следовало ожидать достаточно быстрого его рассеивания ветром по большой территории, а в случав пыли - еще и осаждения и смыв дождями. Регистрация заболевания в основном в центральной части города, на протяжении длительного периода (более трех месяцев) свидетельствует о долговременном функционировании источника. Спад кривой заболевания во времени мог быть обусловлен целым рядом проводимых мероприятий (см. рис.З) или реализацией природных условий на фоне постоянно действующего источника токсичных веществ.

Примечательно, что самопроизвольный спад в регистрации первых признаков заболевания (ОРЗ) начался раньше осуществления каких-либо мероприятий.
Самопроизвольный спад в регистрации ОРЗ (кончающихся алопецией) может косвенно свидетельствовать о непричастности, например, личного автотранспорта, как возможного источника токсичного вещества. Негативный результат измерения таллия в саже выхлопных труб личного автотранспорта и в автомобильном топливе также ставит под сомнение "автомобильную" версию.

На рис. 3 красными стрелками обозначеиы мероприятия:
1- выступление зав.облздравотделом А.С. Банита,
2- первая статья в газете,
3- выступление заместителя министра здравоохранения СССР А.А. Баранова и начало массового вывоза детей из города,
4- запрещение движения индивидуального автотранспорта,
5- мытье города.
Таким образом, ни одно из проведенных в городе мероприятий не повлияло на динамику появления первого симптома заболевания. По-видимому, источник токсичных веществ перестал функционировать где-то в начале ноября 1988 г. Интересно, что именно в этот момент к расследованию причин заболевания детей и были подключены многие научные центры страны!
Контингент заболевших. Основной пик заболевания наблюдался среди детей 2-4 лет (рис. 4). Среди заболевших имеется всего четверо взрослых. Учитывая избирательное поражение дыхательных путей у детей, мы предположили, что токсичное вещество могло распространяться в виде тяжелого газа. На тяжелый газ указывали такие зафиксированные наблюдения, как отлет из центральной части города птиц нижнего яруса обитания, а также временное исчезновение тараканов в домах, расположенных в очаге заболевания.

Обнаружение повышенных, по сравнению с нормой, количеств потенциально-токсичных элементов в биологических пробах заболевших детей. Сразу следует оговориться, что отсутствие современного оборудования не позволило нам просмотреть весь спектр потенциально-токсичных элементов. Наши первые попытки обнаружить в моче и слюне заболевших детей повышенные концентрации таллия, дали отрицательный результат. Дело в том, что, как уже отмечалось выше, мы были подключены к исследованию проблемы в начале ноября 1988 гола, т.е. спустя 3 месяца после регистрации первых случаев заболевания и после окончания функционирования предполагаемого источника токсичных веществ. Время полувыведения таллия из организма человека в моче и слюнесоставляет примерно 4 - 5 дней, в случае применения детоксикационной терапии.
Однако выделение таллия с ногтями - процесс более медленный. При отравлении солями таллия он включается в ногтевую пластинку в зоне роста. Время полного роста ногтевой пластинки у детей 30 - 50 дней. Именно такой период времени от регистрации первых симптомов заболевания прошел у некоторых детей, доставленных в Институт педиатрии г. Москвы.
Результаты элементного анализа ногтей больных и здоровых детей представлены в табл.1. Превышающие норму количества бора были определены также в моче заболевших детей (~10 микрограмм/мл).
Высокие концентрации бора в моче заболевших детей (2 - 25 микрограмм/мл) были определены группой исследователей из ВНИИ МВД. У здоровых детей содержание бора в моче колебалось от 0,1 до 2 микрограмм/мл, при среднем значении нормы 0,7 - 0,8 микрограмм/мл [2].
Таким образом, определение в ногтях заболевших детей превышающих норму количеств таллия позволило объяснить причину тотальной алопеции. На таллиевую интоксикацию указывало также отставленность во времени симптома алопеции от первых признаков заболевания и, кроме того, морфологические изменения корневой части волос, имеющих черные веретенообразные утолщения.
Очевидно, что отравление происходит не элементами как таковыми, а конкретными химическими соединениями, обладающими набором физико-химических свойств. Именно эти свойства, во-первых, определяют механизм проникновения того или иного элемента в организм и, во-вторых, обуславливают естественную связь химических веществ, объясняющую их совместное попадание в организм. Очевидно также, что соединение, на основе наиболее массового элемента, может выполнять роль носителя для остальных элементов.
В этом отношении наше внимание привлек бор. Соединения, содержащие этот элемент, вызывают поражение дыхательных путей, и в связи с этим, могли быть причиной первых симптомов регистрируемого заболевания. При отравлении соединениями бора этот элемент в основном связывается с костной тканью и затем медленно выводится из организма.
Поражение слизистых и кожных покровов свидетельствовало о раздражающих и едких свойствах токсичного вещества. Таким образом, предполагаемое токсичное вещество могло быть борсодержащим газообразным соединением высокой плотности, обладающим едкими свойствами. Анализ борсодержащих соединений на предприятиях города привлек наше внимание к фториду бора (BF3), как веществу, свойства которого напоминали вышеперечисленные.

Таблица 1. Анализ некоторых элементов в ногтях детей.

Примечание: удельное содержание элемента выражено в расчете на 1 грамм ногтей. Элементный анализ проводили атомноэмиссионным методом. Минерализацию ногтей проводили в присутствии HNO3 и, затем Н2О2, при температуре не выше 300оС. Таллий экстрагировали диэтиловым эфиром.

Фторид бора (BF3) - бесцветный газ с едким, удушливым запахом, при гидролизе образует борную (Н3ВО3), фторборную (НВF4) и плавиковую (HF) кислоты. Фторид бора образует белый туман во влажном воздухе, очень хорошо растворим в воде. BF3 является достаточно тяжелым газом и локализуется у земли. Фторид бора, как и фторборная кислота (НВF4) - сильные кислоты Льюиса. Соли фторборных кислот с тяжелыми металлами, литием и натрием очень хорошо растворимы в воде. BF3 и НВF4 вызывают раздражение глаз и слизистых, а также оказывают разъедающее действие на кожу; BF3 вызывает раздражение слизистых дыхательных путей и нарушение дыхания; BF3 вызывает флюроз зубов. Перечисленные свойства фторборных кислот хорошо объясняет целый ряд наблюдений и симптомов заболевания (см. табл.2).

Таблица 2. Своиства борфторных кислот соответствующие им симптомы заболевания, зарегистрированные у заболевших детей и другие последствия.

Проведенный нами анализ показал, что те небольшие количества BF3, которые находятся на предприятиях города, не могли вызвать столь массового поражения детей.
Оценка количества бора, находящегося во вдыхаемом детьми воздухе (на основе определенных количеств бора в биологических средах, с учетом того, что дети вдохнули основную дозу борсодержащего соединения, за время двухчасовой прогулки) показала, что речь идет, по крайней мере, о сотнях килограмм этого элемента. Таким образом, мы пришли к выводу, что на территории города, длительное время функционировал промышленный источник борсодержащего газообразного соединения высокой плотности, обладающего сильными кислотными свойствами.

Анализ документов и экспериментальных фактов привел нас к следующим выводам относительно возможного источника токсичных веществ.
1. На территории ряда предприятий города (радиоэлектроника) скопилось большое количество глиноподобной массы шламов, содержащих соли плавиковой и борной кислот, а также целый ряд солей тяжелых металлов. К такой ситуации привело отсутствие на территории области ядомогильников, а также отказы ядомогильников, находящихся в других регионах страны, принимать отходы производства.
2. Оживление всеобщего внимания к экологическим проблемам области и города, выразившееся в ряде экологических комиссий весной-летом 1988 года, заставило искать возможность утилизации скопившихся на предприятиях города шламов.
3. Выход, по-видимому, был найден в утилизации шламов на кирпичных заводах, расположенных практически в центре города, в зоне поражения основного контингента детей.
4. Нагревание глиноподобной массы шламов, содержащих соли борной и плавиковой кислот и ряд других соединений бора, и привело к образованию борфторных кислот (BF3, НВF4),которые являясь сильными кислотами и образуя хорошо растворимые в воде комплексы с различными металлами, экстрагировали из шламов целый ряд токсичных элементов и обеспечили их доставку в виде газо-аэрозольной смеси в жилую зону города.

BF3 мог быть получен следующими путями:
1) H2SO4 + B2O3 + фториды (СаF2, КBF4 или криолит) ------------------
2) F2 + BCl3 (Br3) ------------------------------------------------------------------------------
3) восстановление некоторых фторидов металлов бором ----------            >        BF3
4) BN + NaF + H2SO4 -----------------------------------------------------------------------
5) НF + Н3ВО3 ---------------------------------------------------------------------------------

5. Известно, что у шахтеров угольных шахт наблюдается повышенное содержание таллия в физиологических жидкостях и тканях. Это связано с созалеганием таллиевых руд с каменным углем. В технологии производства кирпича на кирпичных заводах города Черновцы используется уголь и аргелит (порода, сопровождающая уголь), которые и могли послужить источником таллия, экстрагированного борфторными кислотами.
6. Исходя из предложенной гипотезы, нельзя исключить существование в городе вторичных источников токсичных веществ верхнего слоя почвы и продукции кирпичных заводов, для изготовления которой использовались шламы.
7. Достаточно локальная зона острого поражения (тотальная алопеция) детей, находящаяся на возвышенности, объясняется расположением кирпичных заводов в центре города в низине. Малая относительная высота труб кирпичных заводов над зоной поражения и обусловила локальность зоны поражения.
В табл. 3 приведены данные элементного анализа сажи, взятой из труб кирпичных заводов города в апреле 1989 г. Обращает на себя внимание высокое содержание в саже таллия, бора, алюминия, хрома, - повышенные количества которых найдены в биологических пробах пострадавших детей.

Таблица 3. Элементный состав саж из труб кирпичных заводов
(мг/кг сажи, выборочные данные).

Интересно, что удельное количество перечисленных элементов максимально в саже трубы, которая не функционировала с февраля 1989 г. (завод № 2 был временно остановлен). Функционирование двух других труб, при работе печей на нормальном сырье, разбавляло количество таллия, бора, алюминия и хрома, накопленных при утилизации шламов в августе- октябре 1988 г.
Однако, на наш взгляд, если заболевание детей зарегистрировано в основном в центре города Черновцы, то не следует искать причины отравления в изюме из Афганистана, в орехах фундук из Турции, во взрыве комбината в Румынии, в сгорании спутника в верхних слоях атмосферы, в происках кооператоров, добавивших якобы таллий в бензин и т.п.**). Причины происшедшего надо искать в самом городе, в Черновцах! Причем с учетом реальных количеств токсичных веществ, попавших в организм детей.
Если случаи тотальной алопеции, о которых речь шла выше, прекратили регистрироваться в Черновцах в декабре 1988 г., то случаи диффузного поредения волос, очаговой и гнездной алопеции продолжают регистрироваться в городе до мая 1989 года.***)
---------------------------------------------
**) Здесь перечислены основные версии, которые рассматривались в г. Черновцы.
***) Нельзя исключить, что небольшая часть больных с очаговой алопецией страдает различными формами грибковых заболеваний или авитаминозами.

Официальная точка зрения - это другое заболевание (заболевания).
Посмотрим, так ли это?
Во-первых, обращает на себя внимание (рис. 5) то, что рост количества регистрируемых случаев тотальной, и очаговой алопеции начался в августе-сентябре 1988 г. Даже один этот факт, взятый в отдельности, свидетельствует о том, что существует одно, а не два разных заболеваний. Другое указание на общность регистрируемого заболевания - одинаковая патология волос у детей с тотальной и очаговой алопецией - черные веретенообразные утолщения корневой части волос, характерные для таллиевой интоксикации. В официальном перечне заболевших детей мы нашли нескольких больных, у которых сначала была зарегистрирована очаговая алопеция, затем перешедшая в тотальную.

Основываясь на предложенной нами картине отравления детей естественно было ожидать, что дети получили разную дозу токсичных веществ и отсюда градуальное проявление симптома алопеции.
Таим образом, целый ряд фактов свидетельствует о единой этиологии заболеваний детей, связанных с тотальной и очаговой алопецией. Однако для полной ясности необходимо ответить на два вопроса.
1. Почему максимум регистрации случаев очаговой алопеции был достигнут позже, чем максимум регистрации случаев тотальной алопеции?
2. Если источник токсичных веществ прекратил свое существование в начале ноября 1988 г. то, как можно объяснить в рамках единой этиологии те случаи очаговой алопеции, которые регистрируются в г. Червовцы вплоть до мая 1989 г.

Анализируя случаи очаговой алопеции в апреле 1989 г., мы пришли к выводу, что динамика регистрации этих случаев, скорее всего, связана с их выявлением, а не появлением. Выявление же случаев очаговой алопеции было связано с созданием врачебной комиссии, осматривающей всех детей, обращавшихся в лечебные учреждения города и определявшей стертые формы проявления алопеции.
Очаговая алопеция проявлялась в среднем у более взрослых детей (рис. 6), которые в связи с большей массой тела и с приземной локализацией токсичного вещества могли получить меньшую удельную токсическую дозу.

Что касается ответа на второй вопрос, то здесь возможны два варианта. Во-первых, нельзя исключить функционирование вторичных источников токсичных веществ, о которых говорилось выше. Во-вторых, диффузное локальное поредение волос, регистрируемое у детей, может быть связано не столько с действием таллия, сколько с действием соединений бора. Известно, что целый ряд соединений бора вызывает алопецию [3], причем проявление симптомов отравления соединениями бора может быть отставлено во времени на срок более трех месяцев [2].
Следует обратить внимание, что в г. Черновцы произошло комплексное отравление детей целым рядом токсичных элементов, не все из которых нам известны до настоящего времени.
Очевидно, что при комплексном отравлении возможно необычное сочетание симптомов, что затрудняет классификацию отравления. Неоднородность утилизируемых шламов и долговременное функционирование источника токсичных веществ предполагает неоднородность зарегистрированных случаев по спектру попавших в тот или иной организм токсичных элементов. Это не исключает и случаев заболевания без проявления симптома алопеции.
Многокомпонентное отравление может приводить к интерференции токсичных элементов в проявлении тех или иных симптомов. Так, невыраженность симптомов, связанных с поражением периферической нервной системы, характерных для таллиевой интоксикации, не позволила экспертам ВОЗ классифицировать данное отравление, как таллиевую интоксикацию.
Следует также обратить внимание на необходимость индивидуального подхода к детекции токсичных элементов в биологических пробах людей, подвергшихся комплексному отравлению. Однако с большим сожалением приходится констатировать полное отсутствие в стране подразделений, способных оперативно определить токсичные элементы и вещества, попавшие в организм человека. Создание таких подразделений - неотложная задача отечественного здравоохранения. И, наконец, следует предостеречь не всегда грамотных людей, берущихся за утилизацию промышленных отходов.

Литература
1. Будрин К.П., Мещерская К.А. Отравление соединениями таллия. /Суд.-мед. эксперт., 1975. Т.ХУШ. № 4. С.37-39.
2. Отравление в детском возрасте. /Под ред. И.В. Марковой, А.М. Абезгауза. //Медицина, 1977.
3. Рук А., Даубер Р. Болезни волос и волосистой части головы. //Медицина, 1985.
4. Manzo L., Sabboni E. "Tallium" in Handbook on toxity of inorganic compounds. Seiler H.G. et al ed. 1988.
5. Reed D., Crawley J., Faro S.N., Pieper S.J., Kurland L.T. "Tallotoxicosis. Acute manifestations and sequelae" J. Amer. Med. Ass. v.183, № 7, р. 516-522, 1963.

из сборника научных статей
"Эколого- геохимические исследования в районах
интенсивного техногенного воздействия"
Москва, 1990 г. стр. 137-150