Принципы нормирования опасных веществ, поступающих в биосферу в результате деятельности человека

Один из ведущих токсикологов И. В. Саноцкий еще в 1971 г. предложил наиболее точную формулировку ПДК применительно к любым участкам биосферы (для атмосферного воздуха, воздуха рабочей зоны, воды, почвы и т. д.):

" Предельно допустимой концентрацией химического соединения во внешней среде называют такую концентрацию, при воздействии которой на организм периодически или в течение всей жизни, прямо или опосредованно через экологические системы, а также через возможный экономический ущерб, не возникает соматических или психических заболеваний (скрытых или временно компенсированных) или изменений в состоянии здоровья, выходящих за пределы приспособительных физиологических колебаний, обнаруживаемых современными методами исследования сразу или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений" .

Предельно допустимые концентрации в виде санитарных нормативов являются юридической основой для проектирования, строительства и эксплуатации промышленных предприятий, планировки и застройки жилья, создания и применения индивидуальных средств защиты.

Обоснованию предельно допустимых концентраций должно уделяться большое внимание, исследования должны быть выполнены тщательно, так как малейшие ошибки могут привести либо к ущербу для здоровья, либо к значительным экономическим потерям.

По мнению токсикологов, ядом называется химический компонент среды обитания, поступающий в организм в количестве (реже в качестве), не соответствующем врожденным или приобретенным свойствам организма, и поэтому несовместимый с жизнью. Яды могут оказывать на организм как общетоксическое, так и специфическое действие: сенсибилизирующее (вызывающее повышенную чувствительность), бластомогенное (образование опухолей), гонадотропное (действие на половые железы), эмбриотропное (действие на зародыш и плод), тератогенное (вызывает уродства), мутагенное (действие на генетический аппарат). Яды могут вызывать как острые, так и хронические отравления.

Острые отравления носят преимущественно бытовой, а хронические — профессиональный характер.

Острое отравление — это такое, симптомокомплекс которого развивается при однократном поступлении большого количества вредного вещества в организм. Хроническим называют отравление, возникающее постепенно при повторном или многократном поступлении вредного вещества в организм в относительно небольших количествах.

При установлении предельно допустимых концентраций химических веществ в окружающей среде решаются следующие задачи.

• 1. Разработка методики обнаружения и количественного определения вредного химического компонента и установление его физико-химических свойств.
• 2. Предварительная оценка токсичности и установление ориентировочного безопасного уровня воздействия (ОБУВ).
• 3. Моделирование взаимодействия организма (в опытах на лабораторных животных не менее 3 видов) с исследуемым химическим веществом и изучение реакции организма на его воздействие; качественная и количественная оценка реакции организма; обоснование рекомендуемой ПДК, а также других мероприятий, направленных на предупреждение заболеваний и поддержание оптимального самочувствия человека.
• 4. Внедрение ПДК в практику и проверка ее эффективности на основании изучения состояния здоровья и самочувствия лиц, контактирующих с исследуемым химическим веществом.

Исходя из поставленных задач становится очевидным, что организация столь разностороннего исследования требует больших материальных затрат и привлечения большого круга специалистов различного профиля: химиков, токсикологов, биохимиков, гистологов, врачей, экономистов.

Важное значение при изучении токсичности любого компонента окружающей среды имеет изучение его физико-химических свойств, которые позволяют по имеющимся в распоряжении химиков и токсикологов формулам рассчитать ОБУВ, дающий первоначальные представления о токсичности вещества и который может быть использован на стадии разработки технологического процесса или опытной установки. Имеется около двадцати формул для расчета ОБУВ. Чем больше формул использовано для расчета, тем точнее полученная величина. В качестве примера может служить следующая формула:

где S — растворимость химического вещества; М — молекулярный вес вещества;? — коэффициент распределения вещества между водой и воздухом.

Рекомендуется производить расчет по всем имеющимся константам (физико-химическим свойствам), довести до логарифма ОБУВ и взять число по среднему логарифму из всех логарифмов ОБУВ, рассчитанных по разным константам.

Следующим этапом исследования является определение токсичности вещества путем воздействия на лабораторных животных в однократных опытах для изучения острого действия вещества и при повторном введении вещества различными путями для изучения возможности хронического отравления.

В токсикологических экспериментах обычно используются лабораторные животные, реакция которых на воздействие химических веществ наиболее близка к реакции организма человека.

При моделировании на лабораторных животных взаимодействия химического вещества с организмом преследуются следующие цели:

• 1) выявление возможности острого отравления;
• 2) если отравление возникло — выявление его симптомов и клинической картины гибели животных;
• 3) путем исследования трупов погибших животных выясняют точки приложения токсического воздействия вещества макрои микроскопическими исследованиями;
• 4) установление параметров острого токсического действия вещества при различных путях поступления в организм: средне-смертельной дозы (ДL₅₀), средне-смертельной концентрации (СL₅₀), порога острого действия (Lim_ac).

Одним из важнейших этапов является определение порога острого действия вещества на организм. По величине порога острого действия можно судить о возможности острого отравления веществом, степени его опасности в условиях производства. Порог острого действия необходимо знать для выбора концентраций при моделировании хронического отравления.

Порог острого действия — эта та минимальная концентрация химического вещества, которая вызывает статистически достоверные изменения в организме при однократном воздействии. Зная порог острого действия, мы можем определить зону острого действия КВИО (коэффициент возможности ингаляционного отравления).

Изучается также способность вещества проникать через неповрежденную кожу или наличие резорбтивного вида действия.

Наиболее важным и ответственным моментом является определение порога хронического действия вещества (Lim_ch). и характера его воздействия при повторном поступлении в организм.

Порог хронического действия — это та максимальная концентрация, которая при хроническом воздействии вызывает минимальные достоверные изменения в организме лабораторных животных. Порог хронического действия является основным показателем при установлении рекомендуемой ПДК химического вещества:

ПДК вредных веществ в воздухе населенных пунктов Таблица 45.

где (Lim_ch) — порог хронического действия; K₃ — коэффициент запаса.

Коэффициент запаса — это величина, на которую нужно разделить порог хронического действия, чтобы обеспечить полную безвредность вещества для живых организмов. Величина коэффициента запаса зависит от степени токсичности вещества, способности к кумуляции, наличия специфических видов действия и может быть равной от 2 до 20 в зависимости от вышеперечисленных факторов.

Рекомендованная ПДК, обоснованная экспериментальным путем, корректируется при изучении состояния здоровья работающих или населения в целом и только после этого становится государственным стандартом. В табл. 4.5 приведены ПДК некоторых опасных веществ в атмосфере.

Окончание табл. 4.5

Итак, предельно допустимая концентрация — это максимальная концентрация вредных веществ, не оказывающая вредного воздействия на живой организм и здоровье человека. Определяют ее врачи-гигиенисты на основании данных экспериментальных исследований над подопытными животными и наблюдений за состоянием здоровья людей, находящихся под воздействием вредных веществ.

Для атмосферного воздуха введена предельно допустимая максимальная разовая концентрация вредных веществ ПДР. Разовая концентрация определяется по пробам, отобранным в течение 20 мин.

Для некоторых вредных веществ установлен норматив среднесменных ПДК, а для воздуха населенных мест — среднесуточных ПДК.

Введение

м этих нормативов контролируется содержание в воздухе веществ, накапливающих свое вредное воздействие на живые организмы и человека.