<<
>>

Принципы гигиенического нормирования допустимого содержания вредных веществ в объектах окружающей среды

Гигиеническое нормирование химических веществ (а наша страна — пионер в этой области) берет свое начало с тридцатых годов, когда были обоснованы и законодательно регламентированы первые предельно допустимые концентрации 23 веществ в воздухе рабочей зоны.

В условиях бурного развития промышленности, вовлечения в трудовую деятельность на современных предприятиях больших контингентов рабочих на первый план была поставлена задача охраны их здоровья от возможного неблагоприятного воздействия факторов производственной обстановки. В течение первых 15—20 лет гигиеническая токсикология развивалась преимущественно как промышленная, а нормирование — как установление пределов воздействия производственных факторов на организм работающих. В послевоенные годы развитие получила водная гигиеническая токсикология, токсикология атмосферных загрязнителей, пищевая токсикология, а в последнее десятилетие — учение о гигиеническом нормировании допустимого содержания химических веществ в почве. Сегодня профилактическая токсикология в нашей стране базируется на прочном фундаменте медикобиологических исследований [91, 118] и успешно развивается.

Узловым понятием гигиенической стандартизации вредных веществ в объектах окружающей среды является понятие предельно допустимой концентрации. Оно

прошло сложную эволюцию сообразно развитию токсикологии и учения о гигиеническом нормировании вредных веществ, и в своей формулировке, принципах и методике обоснования отражает специфику воздействия химических веществ на организм работающих в производственных условиях или на разнообразные контингенты лиц, проживающих в условиях населенных пунктов. В соответствии с ГОСТ 12.1.005—88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» под предельно допустимой концентрацией веществ в воздухе рабочей зоны понимают такую концентрацию вещества, воздействие которой при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. ПДК рабочей зоны выражается в миллиграммах вещества, содержащегося в 1 м3 воздуха (при стандартных условиях, т. е. 20 °С и 101,3 кПа) рабочей зоны — пространства высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих. В утвержденных М3 СССР ПДКр.з обязательно указываются преимущественное агрегатное состояние вещества в воздухе и класс его опасности по ГОСТ 12.1.005—88 или ГОСТ 12.1.007—76 «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».

ГОСТ 17.2.1.04—77 «Охрана природы. Атмосфера. Источники и метеорологические факторы загрязнения, промышленные выбросы. Термины и определения» трактует термин «предельно допустимая концентрация примеси в атмосфере» как максимальную концентрацию примеси в атмосфере, отнесенную к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного действия, включая отдаленные последствия, и на окружающую среду в целом. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов оговорены ГОСТ 17.2.3.01—86. При определении предельно допустимой концентрации атмосферного воздуха ПДКа.в указывают класс опасности вещества и временной интервал, к которому отнесен норматив: максимальный разо-

вый (ПДКм.р, контроль в течение 20—30 мин) и среднесуточный (ПДКс.с.

средний результат из четырех измерений, проведенных в течение суток в фиксированной точке и в фиксированное время).

В водной гигиенической токсикологии под предельно допустимой концентрацией вредного вещества (ПДКВ.В) понимают максимальную концентрацию, при которой вещество не оказывает прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья человека (при воздействии на организм в течение всей жизни) и не ухудшает гигиенические условия водопользования. В списках ПДКв.в приводится величина норматива, указывается класс опасности и лимитирующий признак вредности. Последний характеризуется наименьшей безвредной концентрацией вещества в воде (ГОСТ 17.1.1.01—77 «Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения»),

ГОСТ 17.4.1.03—84 «Охрана природы. Почвы. Термины и определения химического загрязнения» оперировал термином «предельно допустимое количество загрязняющего почву химического вещества (ПДКп), давая ему определения как максимальной массовой доле загрязняющего почву химического вещества, не вызывающего прямого или косвенного влияния, включая отдаленные последствия, на окружающую среду или здоровье человека. С учетом сказанного выше о принципах экологического нормирования химических загрязняющих веществ ясно, что во всех приведенных выше случаях, где говорится о внешней среде, речь идет об антропогенных (вторично измененных) природных средах, а не об уникальных или естественных средах.

Основополагающий принцип отечественной медицины — профилактика — нашел свое наиболее полное выражение в следующих принципах гигиенического нормирования: принципе опережения нормированием широкого применения веществ в народном хозяйстве и принципе приоритета медицинских (биологических) показаний при установлении величины санитарного стандарта (рис. 10). Большинство действующих стандартов вредных веществ установлено на основе данных экспериментов на животных. В связи с этим условия эксперимента (путь поступления вещества в организм животных, его агрегатное состояние, длительность эксперимента, условия содержания животных, количество особей в группе и т. д.)

Проведение

эксперимента

Оценка

необходимости постановки эксперимента по обоснованию стандарта

Рис. 10. Основные этапы экспериментального обоснования гигиенических стандартов допустимого содержания вредных вещесін в объектах окружающей среды



оговорены специальными документами методического характера и преследуют цель получения сопоставимых данных, которые можно с высокой надежностью экстраполировать на организм человека. С учетом особенностей возможного действия веществ в производственной обстановке или в условиях проживания населения использование лабораторных животных для нормирования допустимого уровня воздействия химических загрязняющих веществ потребовало научной разработки вопросов «нормы» показателей функционального состояния животных (с учетом возраста, пола, времени года), выработки критериев «вредности» действия химических веществ на организм и правил экстраполяции данных эксперимента на действующие в отношении человека нормативы.

В классическом токсикологическом эксперименте, проводимом с целью гигиенического нормирования, обязательно установление порога хронического действия вещества на организм лабораторного животного при заданной длительности эксперимента (в ингаляционных опытах регламентируется и продолжительность ежедневного поступления веществ) и выявление зависимости между дозой или концентрацией вещества и эффектом действия. В ряде случаев устанавливают зависимость скорости развития патологического процесса или ответной реакции организма от интенсивности воздействия (зависимость доза — время эффекта). Чаще всего, однако, фактически определяют дозу (концентрацию), близкую к пороговой, поскольку определить истинный порог практически невозможно и в этом нет необходимости. К величине ПДКр.з переходят, уменьшая пороговую концентрацию в 3—20 раз, исходя из особенностей токсического действия вещества (выраженность вариабельности видовой резистентности животных к смертельным дозам вещества и его кумулятивных свойств, наличие и выраженность специфических эффектов и возможность развития отдаленных последствий действия и т. д.). В водной гигиенической токсикологии при лимитирующем санитарно-токсикологическом признаке вредности ПДКв.в выводят из экспериментально установленной величины максимальной недействующей дозы (МНД), выраженной в миллиграммах на килограмм массы тела животного, длительное (в течение 6 мес.) введение которой не сопровождается появлением в организме животных изменений, оцениваемых как гигиенически значимые

с учетом принятых критериев вредности. АШД по условиям эксперимента в 5—10 раз ниже пороговой. Если же лимитирующим признаком вредности является общесанитарный или органолептический, то в качестве ПДКВ.В принимается пороговая концентрация по одному из них. ПДКа.в устанавливают исходя из величины подпороговой (недействующей) концентрации.

При нормировании загрязняющих веществ в почве устанавливаются следующие четыре показателя: максимальная массовая доля, исключающая переход их в растения в количестве, превышающем допустимую остаточную концентрацию (ДОК), в атмосферный воздух и воду в количестве, превышающем соответствующие ПДК, а также массовая доля, не влияющая на процессы самоочищения и почвенный мнкробиоценоз. ПДКп устанавливается по минимальному из перечисленных показателей.

В последнее время признана необходимость и принимаются конкретные шаги по нормированию веществ в отдельных средах с учетом того, что в реальных условиях одно и то же вещество может поступать в организм человека разными путями (и с выдыхаемым воздухом, и с водой, и с продуктами питания). Эти вопросы раньше всего были поставлены специалистами, занятыми изучением пестицидов, для которых характерно загрязнение продуктов питания и почвы (с последующей миграцией в атмосферный воздух, воду, переходом в продукты питания). При такого рода исследованиях необходимо установить максимально допустимую нагрузку (МДН) химического соединения на организм при поступлении в желудок или ингаляционно, располагать информацией о сравнительной токсичности веществ при поступлении их в организм различными путями, реальном содержании нормируемых веществ в продуктах питания, воде, атмосферном воздухе и возможной суммарной их дозе, по- ч ступающей в организм, величинах ПДК вещества для отдельных объектов окружающей среды при изолированном воздействии. Если МДН выше, чем реальное поступление веществ с пищей, водой и атмосферным воздухом, то разница между ними используется при регламентировании ПДКр.з- Если МДН ниже, чем ожидаемое поступление веществ с пищей, водой и атмосферным воздухом при его содержании на уровне ПДК при изолированном воздействии, то ПДК должны быть снижены для предот-

вращения превышения МДН при одновременном поступлении веществ всеми перечисленными выше путями и с воздухом рабочей зоны.

Бурное развитие промышленности и химизация народного хозяйства требуют более оперативного ответа на запросы организаторов производства и инспектирующих служб о токсичности, опасности и возможных безопасных уровнях (концентрациях, дозах) веществ в объектах окружающей среды, чем его может дать классический токсикологический эксперимент, проводимый по полной схеме. В связи с этим: а) получили развитие ускоренные экспресс-экспериментальные и расчетные методы определения параметров токсичности и величин санитарных стандартов; б) схема токсиколого-гигиенического эксперимента была «привязана» к этапам технологической разработки новых химических процессов (поисковая стадия, стадия лабораторного эксперимента, опытнопромышленная наработка, двухступенчатое проектирование, промышленное производство продукта), а в водной гигиенической токсикологии дополнительно дифферен- цированна в зависимости от класса опасности веществ как водных загрязнителей; в) санитарные стандарты, обосновываемые по сокращенной схеме, получили юридический статус в форме ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ) или ориентировочных допустимых уровней (ОДУ). ОБУВ утверждаются на ограниченное время (2—3 года). Допускается использование ОБУВ веществ в атмосферном воздухе и ОБУВ веществ в воздухе рабочей зоны с величиной норматива 1 мг/'м3 и выше для предварительного санитарного надзора, т. е. при проектировании, строительстве и приеме в эксплуатацию новых производств. Статус ОБУВ присваивается также обоснованным по полной схемы гигиеническим стандартам веществ в воде и атмосферном воздухе, если не решены вопросы аналитического контроля их содержания в среде, для которой установлен норматив.

Обоснованные по показателям здоровья человека или безвредности для лабораторных животных величины ПДК (ОБУВ) являются в нашей стране государственным стандартом, имеют юридический статус обязательности для всех ведомств. В отличие от этого за рубежом (в капиталистических странах) между рекомендациями врачей о величинах ПДК и официальными правитель

ственными списками имеется определенная разница, несущая на себе следы компромисса между разработчиками норматива, предпринимателями и правительством. Неудивительно, что, как правило, зарубежные нормативы выше не только отечественных, но и рекомендованных рабочими группами ВОЗ.

При гигиеническом нормировании вредных веществ в воздухе рабочей зоны на первый план выступает собственно токсическое действие веществ в различных его проявлениях — общетоксическое, раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, аллергенное, гонадо- и эмбриотоксическое, мутагенное, канцерогенное и т. д. Долгое время при этом установленный норматив рассматривался как максимально разовый, что было обусловлено недостаточностью знаний и стремлением придать нормативам большую надежность. Однако ввиду однобокости такого подхода для веществ с выраженной кумуляцией было признано целесообразным наряду с максимально разовым утверждать среднесуточные нормативы. Первые среднесуточные нормативы были утверждены в отношении тяжелых металлов и их производных ГОСТ 12.1.005—76 (ныне ГОСТ 12.1.005—88).

При нормировании веществ в атмосферном воздухе (а такого рода гигиенический норматив должен защитить от воздействия вредных веществ все группы населения, проживающего около источника загрязнения) учитывается как собственно токсическое действие веществ на организм, так и способность химических соединений изменять условно-рефлекторную деятельность центральной нервной системы, и прежде всего коры головного мозга. Осознаваемое или даже лежащее ниже порога субъективного восприятия запаха воздействие химических веществ способно служить условным раздражителем, изменяющим функциональное состояние центральной нервной системы, образовывать временные, но довольно прочные связи с безусловными раздражителями, сформировавшимися в организме в ответ на воздействие химического соединения. Сообразно этому различают среднесуточные предельно допустимые концентрации (ПДКср.с) вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест, обосновываемые в опытах на лабораторных животных и призванные защитить население от собственно токсического воздействия, и максимально разовые (ПДКм.р), лежащие ниже порога действия веществ на условно-рефлекторную деятельность человека (последние обосновываются в кратковременных опытах на добровольцах с использованием заведомо безвредных для здоровья людей уровней воздействия химических веществ). Такое двойное нормирование имеет место, когда ПДКМ.Р > >■ ПДКср.с- Если ПДКм.р = ПДКср.с, то действует единый норматив, как и в тех случаях, когда порог общетоксического действия ниже порога действия вещества на условно-рефлекторную деятельность. В последнее время была предпринята попытка аргументировать возможность установления более дифференцированных по времени осреднения ПДК атмосферных загрязнений. В качестве регламентированных временных интервалов, наряду с 30-минутным и суточным, приняты месяц, квартал и год. При этом кратковременное превышение ПДКа.в на определенную величину предлагалось считать допустимым, если за более длительный период осреднения превышение отсутствует. Однако это предложение не получило одобрения большинства специалистов.

Нормирование веществ в воде учитывает не только возможность непосредственного токсического действия химических соединений на организм человека при поступлении их с водой (потребность в воде оценена в 3 л, масса тела условного человека принята равной 60 кг, при переходе от МИД (мг/кг) к ПДК (мг/дм3) первое число умножают на 20), но и обеспечение условий водопользования и сохранение водоемом способности к самоочищению. Сообразно этому при изучении химических веществ как возможных источников загрязнения воды различают три группы показателей, отражающих опасность химического загрязнения воды: санитарно-токсикологические (отражают опасность токсического действия веществ во всех их проявления), органолептические (отражают возможность использования воды человеком для питьевых и коммунально-бытовых нужд с эстетических позиций— запах, привкус, мутность, цветность, наличие пленок и ценообразование) и общесанитарные (отражают способность воды водоемов к самоочищению в результате жизнедеятельности микроорганизмов). Для каждого химического вещества в эксперименте устанавливают пороговую концентрацию, а по показателям токсичности — максимально недействующую, определяют лимитирующий признак вредности и устанавливают величину ПДКв.в- Если величины возможных ПДКк.в по токсикологическому и любому из остальных двух признаков вредного действия совпадают, то вещество нормируется по санитарно-токсикологическому показателю вредности как лимитирующему, признаваемому более опасным для человека.

При нормировании допустимого остаточного количества (ДОК) веществ в продуктах питания (такого рода нормативы устанавливают в отношении химических средств защиты растений) учитывают токсикологические свойства и органолептическую активность веществ, а также биологическую потребность человека в том пищевом продукте, в котором нормируется ДОК вещества[7].

Непосредственное воздействие загрязняющих веществ, содержащихся в почве, на здоровье человека практически исключено. Поэтому оценка содержания химических веществ в почве базируется на данных, отражающих влияние веществ на процессы самоочищения почвы, и ряде показателей, отражающих вероятность миграции веществ из почвы в атмосферный воздух, в воду и переход в растения. Сообразно этому различают четыре показателя вредности: миграционно-водный, миграционновоздушный, транслокационный и общесанитарный. В процессе эксперимента определяют лимитирующий показатель вредности, а соответствующая ему наименьшая массовая доля загрязняющего вещества принимается в качестве ПДКП.

Кроме установления собственно величины ПДК при гигиенической регламентации вредных веществ устанавливается и класс их опасности, а при регламентировании веществ в воздухе рабочей зоны оговаривают преимущественное агрегатное состояние соединения в воздухе — пар (газ), аэрозоль или сумма паров и аэрозолей, что имеет прямое отношение к методике санитарного контроля воздушной среды, поскольку агрегатное состояние веществ определяет процедуру отбора проб воздуха для анализа. Считается, что если ПДКР.3 в 10 и более раз выше насыщающей концентрации паров вещества при температуре 20 °С, то содержанием вещества в парообразном состоянии при его гигиеническом нормировании и последующем санитарном контроле можно пренебречь.

При определении класса опасности веществ специалисты различных отраслей профилактической токсикологии исходят из различных критериев. Промышленные токсикологи опираются при этом на группу показателей, заложенных в ГОСТ 12.1.007—76 и приведенных в табл. 21. Как правило, класс опасности принимается по тому показателю, по которому его значение минимально.

Таблица 21. Классы опасности химических веществ

как возможных факторов загрязнения производственной среды

Класс опасности
Показатель І (чрезвы-

чайне

опасные)

II (высокоопасные) III (умеренно опасные) IV (мало- опасные)
ПДКр 3, мг/м* ЛД50 в желудок, мг/кг

ЛД50 на кожу,

5000
< 100 100 — 500 501 — 2500 >2500
мг/кг

ЛД50. мг/м® квйо

Zac

Zch

300 10 500 — 5000С 300—30 6—18 10 — 5 5001 — 50000 29 — 3 19 — 54 4,9-2,5 >50000 54 155 < 0,475
п 155—137 0,475 — 0,950
ш 136—125 0,951 — 1,425
IV 1,425


Класс опасности водных химических загрязнителей определяют по:

совокупности показателей, представляющих собой отношение установленных в эксперименте подпороговых (пороговых) концентраций по отдельным показателям между собой;

величине МНД в хроническом санитарно-токсикологическом эксперименте;

отношению ЛД60 к МНД;

степени избирательности отдаленных эффектов (табл. 23).

Таблица 23. Классы опасности химических веществ как возможных загрязнителей водной среды
Критерий Класс опасности
I II III IV
мнк/пкорг _ 1 1,1 — 10 10
мнк/пнсан 1 1,1 — 10 10
мкн 0,001 0,0011—0,1 0,11— 10,0 10,0
лд50/мнд 10е 10е —105 103 — 104 10*
ПДотд/ПДобщ 1 1 — 10 11 — 100 100


Примечание. МНК — концентрация вещества в воде, соответствующая МНД; ПКорг и ПКса„ — пороговые концентрации вещества в воде соответственно по органолептическому и общесанитарному показателям вредности; ПДотд — пороговая доза по отдаленным эффектам; ПДобщ — пороговая доза по общетоксическому действию.

При законодательной регламентации класса опасности предпочтение отдается тому показателю, по которому класс опасности наиболее жесткий.

ПДК являются не только контролируемым параметром санитарного состояния химического загрязнения окружающей среды, но и отправной точкой при обосновании предельно допустимых выбросов (ПДВ) и предельно допустимых сбросов (ПДС) вредных веществ соответственно в атмосферу и водные объекты. Под термином ПДВ (ГОСТ 17.2.1.04—77) понимают научно-технический норматив, устанавливаемый из условия, что содержание загрязняющих веществ в приземном слое воздуха от источника или их совокупности не должно превышать нормативов качества воздуха для населения, животного и растительного мира. Под ПДС (ГОСТ 17.1.1.04—80) понимают массу вещества в сточных водах, максимально допустимую к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте. Соотношения между ПДК и ПДВ (ПДС) иллюстрирует табл. 24.

Таблица 24. Сопоставление ПДК и ПДВ (ПДС)

как контролируемых параметров состояния окружающей среды

Показатель

сопоставления

ПДК ПДВ (ПДС)
Характеристика

норматива

Гигиенический,

первичный

Технический, вторичный
Метод обоснования Преимущественно

эксперименталь

ный

Расчетный
Сфера применения Общесоюзный Отраслевой, территориальный
Утверждающая

организация

М3 СССР Отраслевое министерство, местные Советы народных депутатов
Согласующие орга- Согласованию Местные органы санитар-
низации не подлежит ного надзора, инспекции (водная и воздушная)
Срок действия Постоянно Не более 5 лет
Размерность мг/м8 (воздух), мг/дм8 (вода) г/ч (или сут), г/т (выпускаемого продукта)

Аналитический, расчетный

Метод контроля Аналитический


Отечественная гигиеническая токсикология выработала оригинальные принципы и методику эксперимента, подходы к трактовке полученных данных, приемы экстраполяции экспериментального материала на величины нормативов, призванных защитить человека, получившие всеобщее признание. Закономерно, что специалисты нашей страны составили основной костяк авторского коллектива, который подготовил монографию «Токсикометрия химических веществ, загрязняющих окружающую среду» (М., 1986), изданную под эгидой Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП) и Международного регистра потенциально токсичных химических веществ (МРПТХВ).

<< | >>
Источник: Коллектив авторов. Ртуть и ее соединения в окружающей среде (гигиенические и экологические аспекты) / И. М. Трахтенберг, М. Н. Коршун; Под общ. ред. И. М. Трахтенберга.— К. : Выща шк.,1990.— 232 с.. 1990
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме Принципы гигиенического нормирования допустимого содержания вредных веществ в объектах окружающей среды:

  1. Оздоровление окружающей среды — медико-социальная проблема
  2. Каковы наиболее распространённые факторы окружающей среды:
  3. РЕФЕРАТ. Влияние окружающей среды на трудоспособность человека2018, 2018
  4. Методы изучения корреляционных связей при оценке показателей здоровья и факторов окружающей среды
  5. Г лава 6. ГИГИЕНА И ФИЗИОЛОГИЯ ТРУДА. Основные понятия о вредных и опасных факторах производственной среды и трудового процесса
  6. Коллектив авторов. Ртуть и ее соединения в окружающей среде (гигиенические и экологические аспекты) / И. М. Трахтенберг, М. Н. Коршун; Под общ. ред. И. М. Трахтенберга.— К. : Выща шк.,1990.— 232 с., 1990
  7. Содержание белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и микроэлементов в различных пищевых продуктах. Основные пути их поступления в организм.Содержание белка в пищевых продуктах
  8. НЕСЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ, ВЫЗВАННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА, ИЗЛУЧЕНИЯ И КРАЙНИХ ЗНАЧЕНИЙ УРОВНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ИЛИ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ (W85-W99)
  9. Медико-экологическое нормирование и районирование
  10. 1. Введение: принципы действия лекарственных веществ
  11. Рис. 3. Принципы прохождения веществ через капилляры двух типов (по Олендорфу и Рапопотру)
  12. ■ Вредные условия труда
  13. Предельно допустимая ЧСС во время нагрузочного теста в зависимости от возраста
  14. Вредные привычки
  15. Глава2ОРГАНИЗАЦИЯ КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ
  16. Допустимые сроки возобновления тренировочных занятий после повреждений опорно-двигательного аппарата у спортсменов
  17. Допустимые сочетания в одном тренировочном занятии нагрузок различной энергетической направленности (Н.И. Волков с соавт., 2000) (в табл. 3.4)