В основу технологического процесса получения монокристаллов положен их синтез (выращивание) в специальных установках из исходных металлов, находящихся в строгом стехиомстрическом соотношении. Схематично технология представлена тремя этапами: подготовка исходного сырья; получение шихты; выращивание кристалла. Следует отмстить, что в процессе выполнения отдельных этапов имеется ряд вспомогательных операций, которые представляют интерес с гигиенической точки зрения.

Основными операциями на этапе подготовки исходного сырья, последовательность которых определена технологическим регламентом, являются загрузка, сушка, прокаливание, взвешивание компонентов. В процессе приготовления шихты — загрузка и извлечение сырья из барабанов мельницы; прокаливание смеси. Собственно выращивание монокристалла проводится в специальных установках, работающих в автоматическом режиме, при визуальном контроле оператора.

При гигиенической оценке технологического процесса, использующегося оборудования и условий труда установлен ряд существенных недостатков, главными из которых являются конструктивные недостатки оборудования, неэффективная, а в ряде случаев и полное отсутствие герметизации, механической вентиляции, значительный удельный вес ручных операций.

Исследования воздуха рабочей зоны на этапах получения метаниобата и метатанталата лития позволили установить содержание по всех пробах соединений лития в концентрациях 0,25—0,7 мг/м3. В качестве рекомендованной допустимой величины рассматривается концентрация, равная 0,05 и 0,5 мг/м3 (в составе магниеволитисвых сплавах) соответственно для аэрозолей конденсации и дезинтеграции.

Наряду с химическим воздействием, на работающих могут влиять неблагоприятный микроклимат (превышение температуры на 3—5°, относительной влажности на 10—14%); высокие уровни шума, превышающие ПДУ на 10—15 дБ в основном на низких и средних частотах. Таким образом, отсутствие функционального зонирования производственных помещений создаст возможность для комбинированного воздействия на работающих физических и химических факторов производственной среды.
Экспериментальные исследования на животных были направлены на изучение токсичности метаниобата и метатанталата лития при разных путях поступления и длительности воздействия.

Результаты острых опытов свидетельствуют, что оба соединения малотоксичны при однократном внутрижелудочном и впутрибрюшипном введении (ЛДзо 5000 mi/кг). Порог острого ингаляционного действия, определенный по изменению интегральных показателей в динамике, составил для метаниобата лития 144,6±15,3 мг/м3, метатанталата лития — 122,4+17,6 мг/м3.

Количественная оценка кумулятивных свойств была проведена на пороговом уровне по методике И. П. Улановой. Коэффициент кумуляции составил для ниобата лития 1,68, танталата лития 2,6. Полученные па пороговом уровне коэффициенты кумуляции на данном этапе не представляется возможным соотнести ни с одной из существующих классификаций, так как все они основаны па определении данного коэффициента, исходя из среднесмертельной дозы. Тем не менее имеющийся экспериментальный материал, полученный на кафедре гигиены труда I МММ им. И. М. Сеченова, позволяет считать, что оба соединения обладают умеренно выраженной кумуляцией, что свидетельствует о возможности развития хронической интоксикации при длительном поступлении соединений. В сравнительном плане способность к кумуляции больше выражена у метаниобата лития.

Исследования хронического действия метаниобата лития проводились на белых крысах самцах при ингаляционном динамическом воздействии концентрациями 1,8 (I серия), 11 (II серия), 108 (ПГ серия) мг/м3, IV серия — контрольные животные.

Наблюдения за интегральными, биохимическими показателями состояния животных позволили установить существенные, достоверные изменения у животных III серии: снижение прироста массы тела, СПП, ректальной температуры. Изменения со стороны форменных элементов периферической крови имели неравнозначный характер. Если со стороны количества эритроцитов отмечалось четкое, неуклонное снижение в сравнении с контролем, начиная со 2 месяца эксперимента, то число лейкоцитов достоверно повышалось. При биохимических исследованиях сыворотки крови наблюдалось снижение содержания общего белка за счет глобулиновой фракции, увеличение содержании азота мочевины и креатинина, что свидетельствует о функциональных и структурных нарушениях со стороны почек.

Действие соединения на минеральный обмен оценивалось по содержанию в сыворотке крови ионов калия, натрия, кальция, фосфата. Исходя из литературных данных, касающихся влияния соединений лития на электролитный обмен, в частности натрия, следовало ожидать существенных сдвигов в минеральном обмене. Однако полученные данные не позволили установить достоверных отклонений в сравнении с контролем, за исключением снижения концентрации кальция у животных III серии, что, вероятно, обусловлено нарушением ре-абсорбции его в канальцах почек. Изменения показателей у животных II серии носили волнообразный, нестойкий характер и не отличались после восстановительного периода от показателей контрольной группы. Состояние животных I серии практически не отличалось от контрольной группы.

При морфологическом исследовании органов животных (было установлено, что основные патологические изменения наблюдались у животных III серии. В легких — лимфогистиоцитарная инфильтрация слизистой и подслизистой бронхов, утолщение межальвеолярной перегородки с развитием умеренно выраженного пневмосклероза; наличие фокусов дистелектазов, перемежающихся с обширными участками альвеолярной эмфиземы. В печени — нарушено балочное строение, цитоплазма гепатоцитов пенистая с наличием выраженной зернистой дистрофии. В почках — выраженные явления зернистой и вакуольной дистрофии извитых канальцев.

Таким образом, результаты экспериментальных исследований позволяют рассматривать концентрацию метаниобата лития на уровне 108 мг/м3 как действующую; 11 мг/м3 — порог хронического действия; 1,8 мг/м3 — недействующая. Учитывая умеренную способность соединений к кумуляции, отсутствие раздражающего И сенсибилизирующего действия, принят коэффициент запаса 3 и рекомендованы ПДК для метаннобата и метатанталата лития па уровне 3 мг/м3 (III класс опасности).

Результаты токсиколого-гигиенических исследований позволили обосновать п внедрить комплексы оздоровительных мероприятий, направленных на совершенствование технологических процессов и использующегося оборудования; обеспечение производственных помещений и рабочих мест эффективной механической вентиляцией; функциональное зонирование производственных помещений; проведение предварительных и периодических медосмотров, обеспечение и правильное применение рабочими средств индивидуальной защиты и др.