Соединения калия широко применяются в различных отраслях народного хозяйства — в химической промышленности, электрометаллургии, производстве стекла, мыла, красок, кожи, пиротехнике и медицине, сельском хозяйстве и электронике.

Технологический процесс сводится к загрузке исходного продукта в реактор и растворению соли при нагреве путем пропускания через рубашку реактора острого пара. Полученный раствор очищают от примесей железа и далее, идет в кристаллизатор с последующей перегрузкой из кристаллизатора в центрифугу и сушкой в чаше, после чего идет упаковка готовой продукции в мешки. Технология получения солей калия не отвечает гигиеническим требованиям, обладает прерывистостью, значительным удельным весом ручных операций, малой автоматизацией. Используемое оборудование не герметично и недостаточно термоизолировано.

Изучение условий труда показало, что при загрузке продуктов в растворители, сушке и фасовке соединений калия они поступают в воздух рабочей зоны в виде аэрозолен в концентрациях от 0,5 до 25 мг/м3. Выделяются окислы азота в пределах 0,3—0,5 мг/м3.
На отдельных рабочих местах с избыточными тепловыделениями, у реактора-растворителя выпарных чаш возможно повышение температуры воздуха на 4—9°С выше оптимальных величин.

Полученные результаты гигиенических исследований показывают недостатки технологического процесса и применяемого оборудования, а также создают возможность воздействия соединений калия на организм работающих, преимущественно через органы дыхания; не исключается и непосредственный контакт кожных покровов работающих с соединениями калия.

Анализ литературных источников показал, что имеется обширный материал о биологическом действии калия, о его роли в организме как микроэлемента, и вместе с тем, вопросы токсического действия и нормирования солей калия в воздухе рабочей зоны освещены недостаточно.
Исходя из этого, выполнены экспериментальные исследования с целью обоснования ПДК нитрата, хлорида и карбоната калия.

Для решения поставленных задач нами были проведены исследования па белых крысах, мышах, морских свинках в острых, подострых и хронических экспериментах, направленных па установление основных параметров токсикометрии и определение наиболее чувствительных к калиевой интоксикации органон и систем организма.

В острых опытах вещества в виде водных растворов вводились внутрижелудочно белым крысам. Установлено, что наибольшей токсичностью обладает карбонат калия: ДЛ16—2473, ДЛ84'—3158 и ДЛ50 — 2765±63 mi/кг массы тела. Для нитрата и хлорида калия эти показатели находятся на уровне ДЛ16 - -4756, ДЛ84— 6646, ДЛ50— 5700±315; ДЛ16— 3438, ДЛ84— 7064, ДЛ50 — 5251 ±331 соответственно. Действие летальных и сублетальпых доз в первые минуты после введения приводит к возбуждению и агрессивности животных, а чорез 30 минут развивается адинамичность, судороги, диаррея и учащенное мочевыделение. Затем наступает нарушение дыхания и гибель животных. Оценка кумулятивных свойств нитрата, хлорида и карбоната калия, проведенная по методу Лима и соавторов, позволила установить коэффициент кумуляции выше 5, что свидетельствует о слабо выраженной способности этих соединений к накоплению.

Исследование местного действия солей калия, нанесения 50% мази на ланолине в течение 30 дней показало, что нитрат калия и хлорид калия обладали слабо выраженным действием. Карбонат калия вызывал более сильную реакцию кожных покровов, которую можно оценить как умеренно выраженную. На слизистую глаза кролика карбонат калия оказывает раздражающее действие, которое можно оценить в 9 баллов. Нитрат и хлорид калия вызывают реакцию в 3 балла.

Пороги острого ингаляционного действия были установлены па крысах-самцах в условиях 4-часовой затравки концентрациями: для карбоната калия — 15, 54, 84 мг/м3, нитрата калия — 24, 48, 91 мг/м3 и хлорида калия 36, 68, 104 мг/м3. В качестве показателей состояния организма при установлении порога были использованы СПП (суммационно-пороговый показатель), ректальная температура, ориентировочный рефлекс, частота дыхания, клеточная реакция смывов с легких и верхних дыхательных путей. Эксперименты позволили установить, что порог острого ингаляционного действия для карбоната калия находится на уровне 54 мг/м3, нитрата калия — 48 мг/м3, хлорида калия — 68 мг/м3.

Изучение общетоксического действия проведено в условиях хронического эксперимента на самцах белых крыс с ингаляционным поступлением нитрата калия в концентрациях 6 и 0,5 мг/м3. Для выявления характера и степени токсичности действия проводилось наблюдение за функциональным состоянием опытных и контрольных животных с использованием следующих показателей: масса тела животных, СИП, потребление кислорода и выделение углекислоты, морфологический состав крови, р! I крови, электролитный состав, содержание белков, азот мочевины, мочевая кислота, креатипип, глюкоза и холс-стерип. После окончания затравки и через месяц восстановительного периода было проведено патоморфолигическое исследование внутренних органов.

Данные исследований показали, что вдыхание аэрозоля в концентрации 0,5 мг/м3 не вызывает достоверных изменений в изучаемых показателях в сравнении с контрольной группой. Это позволяет сделать вывод, что данная концентрация является недействующей. Затравка на уровне G мг/м3 вызвала статистически достоверные сдвиги ряда показателей в отдельные периоды эксперимента. Так, изучение газообмена выявило, что через месяц затравки происходило уменьшение дыхательного коэффициента, а через 4 месяца увеличивалось потребление кислорода и выделение углекислого газа. В контроле потребление кислорода составляло 9,7 мг/кг в минуту, а выделение углекислоты — 7,5, в опыте — соответственно 14,1 и 10,5 мг/кг в минуту.

Были отмечены изменения в морфологическом составе крови, которые заключались в увеличении числа эритроцитов через 2 педели затравки и через 1 месяц, и увеличении числа лейкоцитов через 2 педели и 4 месяца. При биохимическом исследовании сыворотки крови выявлено увеличение альбуминов и уменьшение глобулинов через 2 недели затравки, а через 2 месяца снижение общего белка за счет глобулиновой фракции — в контроле 6,85 г%, а в опыте - 6,56 г%. Также наблюдалось увеличение содержания холестерина па 2-м п 3-м месяцах хронического эксперимента. Изменения в минеральном обмене характеризовались па 1—2 и 4-м месяцах снижением натрия. После восстановительного периода эти показатели не имели достоверных отличий от контроля.

При патоморфологическом исследовании внутренних органов животных было выявлено, что воздействие нитрата калия в дозе 6 мг/м3 вызывает начальные изменения в легких, выражающиеся в незначительном усилении десквамации альвеолярного эпителия в просвет альвеол, а у отдельных животных 1) появлении небольших очагов десквамативной пневмонии. У затравленных животных чаще, чем у контрольных, встречались очаги ателектазов и лимфоплазмацитарная периваскулярная инфильтрация. В печени и почках отмечалась умеренная белковая дистрофия эпителия и небольшая реакция купферовских клеток. Все эти изменения были слабо выражены и исчезали после восстановительного периода. Проведенные экспериментальные исследования токсичности и опасности аэрозолен нитрата и хлорида калия, а также карбоната калия дают основание отнести эти соединения к 3 классу опасности — веществам умеренно опасным.

Полученные экспериментальные данные позволили обосновать ПДК на нитрат и хлорид калия на уровне 5 мг/м3. Карбонат калия по параметрам острой токсичности, действию па кожные покровы и слизистые оболочки обладает более выраженными токсическими свойствами, чем первые, два соединения калия. Исходя из этого, а также учитывая данные физико-химических и токсических свойств карбоната калия, предложена ПДК для карбоната калия на уровне 2 мг/м3. Эти величины в настоящее время утверждены Министерством здравоохранения в качестве санитарного норматива для воздуха рабочей зоны.
На основании выполненных исследований научно обоснованы профилактические мероприятия, направленные на оздоровление условий труда и предупреждение заболеваемости.