Материал: Обеспечение промышленной безопасности при эксплуатации предприятий и объектов повышенной опасности. Колодяжный С.А., Головина Е.И

(нормативов) состояния окружающей природной среды, при которых обеспечиваются благоприятные условия для жизни людей и устойчивого функционирования природных экосистем. Экологическое нормирование подразделяется на санитарно-гигиеническое, производственно-хозяйственное и комплексное [7].

Санитарно-гигиеническое нормирование – это установление нормативов предельно допустимых уровней химического, биологического, физического и радиационного воздействий. Основными санитарно-гигиеническими нормативами являются: предельно допустимая концентрация вредных веществ ПДК (для химических и биологических воздействий) и предельно допустимый уровень воздействия ПДУ (для физических и радиационных воздействий).

Гигиеническое нормирование воздушных загрязнений базируется на ряде критериев, сформулированных проф. В. А. Рязановым:

1.Допустимой может быть признана только такая концентрация того или иного вещества в атмосфере, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного или неприятного воздействия, не снижает его работоспособность, не влияет на его самочувствие.

2.Привыкание к вредным веществам, присутствующим в воздухе, должно расцениваться как неблагоприятный эффект, доказывающий недопустимость таких концентраций.

3.Недопустимыми следует считать такие концентрации атмосферных загрязнений, которые неблагоприятно влияют на растительность, климат местности, прозрачность атмосферы и бытовые условия жизни населения.

Для нормирования содержания вредных веществ в атмосферном воздухе используются два норматива ПДК:

а) максимально разовая ПДКм.р. – такая максимальная концентрация вредного вещества в воздухе (мг/м3), которая не вызывает рефлекторных реакций в организме человека (ощущение запаха, раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей и т.д.) при кратковременном (до 30 мин) воздействии;

б) среднесуточная ПДКс.с. – такая максимальная концентрация вредного вещества в воздухе (мг/м3), которая не оказывает прямого или косвенного вредного влияния на организм человека при неопределенно долгом (годы) круглосуточном воздействии.

Наибольшая концентрация каждого вредного вещества в приземном слое

атмосферы (Cmax) не должна превышать максимально разовую ПДКм.р. данного вещества в атмосферном воздухе:

Cmax ≤ ПДКм.р..

При одновременном присутствии в атмосфере нескольких вредных веществ, обладающих эффектом усиления токсического действия других, безразмерная суммарная концентрация не должна превышать единицы (формула Аверьянова):

C1/ПДК1 + C2/ПДК2 + … + Cn/ПДКn ≤ 1 ,

где C1, C2,…Cn – фактические концентрации вредных веществ в атмосферном

16

воздухе; ПДК1, ПДК2,…ПДКn – их предельно допустимые концентрации. Основу гигиенического нормирования вредных химических веществ в

воде водоемов составляют следующие критерии:

1.Требования к качеству воды различаются в зависимости от вида ее использования. Критерием загрязненности водного объекта служит не сам факт поступления в него экзогенных химических веществ, а характер и степень наступающего вследствие этого ограничения того или иного вида водопользования.

2.Гигиенические нормативы регламентируют содержание вредных химических веществ только в тех водоемах, которые используются населением для хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых целей, включая рекреационное водопользование.

3.При нормировании вредных химических веществ в воде учитывается не только непосредственное вредное влияние веществ на организм (санитарнотоксикологический показатель), но и их влияние на органолептические свойства воды – привкус, окраску, запах, прозрачность, пено- и пленкообразование (органолептический показатель) и на процессы самоочищения водоемов.

В основе гигиенического нормирования экзогенных химических веществ

впочве лежат следующие основные критерии (акад. Гончарук Е. И.):

1.Допускается возможность поступления в почву дополнительного количества химических веществ в виде примесей к естественному составу почвы в количествах, безопасных для здоровья людей и окружающей среды.

2.Безопасность поступления определенного количества химических веществ в почву обусловливается недопустимостью превышения адаптационных возможностей человеческого организма или почвы.

3.При определении ПДК химического вещества для конкретного почвен- но-климатического региона производится обязательный расчет следующих показателей:

а) предельно допустимый уровень внесения химических веществ в почву ПДУВ – предельно допустимое безопасное для здоровья людей количество химических веществ, вносимое в почву в начале ее обработки;

б) безопасное остаточное количество химических веществ в почве БОК – допустимое безопасное для здоровья людей количество экзогенных химических веществ в почве в период перед обработкой полей, выхода сельскохозяйственных рабочих на поля после обработки почвы и в конце вегетационного периода у растений.

Токсиколого-гигиенической оценкой называется процесс определения величины предельно допустимых концентраций (ПДК) химических веществ. Она осуществляется в три этапа:

I этап. Предварительная токсикологическая оценка

Заключается в установлении ориентировочных ПДК или ОБУВ в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населённых мест и воде водоёмов сани-

17

тарно-бытового водопользования.

Существует четыре способа установления расчётных величин ПДК:

1. Расчёт ПДК исходя из физико-химических свойств соединений.

Проводится, например, по следующим формулам:

а) для газов и паров органических соединений в атмосферном воздухе населённых мест:

lg ПДКС.С. = 0,5 – 0,013 tкип;

б) для воды водоёмов санитарно-бытового пользования:

lg ПДК = -0,45 + 0,007 tпл; lg ПДК = 0,85 – 0,01 tкип.

2. Расчёт ПДК, исходя из структурной химической формулы молекулы вещества:

ПДК = (М / Σil) . 1000,

где М – молекулярная масса вещества;

Σil – сумма биологической активности всех связей вещества, ммоль/л.

3. Расчёт ПДК исходя из близости химических свойств веществ.

В этом случае применяется метод экстраполяции (перенесения, распространения) свойств какого-либо класса веществ на данное новое вещество, относящееся к тому же классу.

4. Расчёт ПДК исходя из экспериментально установленных эффективных параметров токсичности соединения.

Примеры таких расчётов:

а) для летучих веществ раздражающего действия в атмосферном воздухе населённых мест:

.

lg ПДКС.С. = -3,16 + 1,72 lg CL50;

.

lg ПДКС.С. = -6,00 + 1,50 lg DL50;

.

lg ПДКМ.Р. = -2,08 + 1,02 lg CL50;

.

lg ПДКМ.Р. = -5,73 + 1,39 lg DL50.

б) для органических соединений в воде водоёмов санитарно-бытового пользования:

.

lg ПДК = -2,12 + 1,7 lg CL50;

.

lg ПДК = -4,76 + 1,39 lg DL50.

II этап. Полная токсикологическая оценка

Полная токсикологическая оценка заключается в экспериментальном установлении всех параметров и показателей токсичности, среди которых наиболее важны величины порогов острого и хронического токсического действия.

18

Основной задачей полной токсикологической оценки является экспериментальное научное обоснование рассчитанной в ходе предварительной токсикологической оценки величины ПДК вредного вещества, которая в дальнейшем экстраполируется на людей.

III этап. Клинико-гигиеническая корректировка ПДК

Клинико-гигиеническая корректировка ПДК заключается в проведении натурных исследований, представляющих собой контроль состояния здоровья контингента населения, подвергающегося воздействию изучаемого вещества и выявление повышенной заболеваемости людей, входящих в этот контингент, по сравнению с контрольной группой. Клинико-гигиенические исследования дополняют данные, полученные в результате лабораторных экспериментов, и дают возможность проверить утверждённую на основе эксперимента величину ПДК химических веществ.

1.4.Химико-токсикологический анализ токсичных веществ

Химико-токсикологический анализ является одним из видов диагностики отравлений (в том числе судебно-медицинской).

Суть химико-токсикологического анализа состоит в качественном и количественном определении токсичных веществ в биологических средах организма (крови, плазме, моче, цереброспинальной жидкости, тканях и т.д.).

Химико-токсикологический анализ проводится в три этапа.

I этап. Изолирование токсичного вещества из биологического материала. При этом используются следующие методы:

1.Экстракция органическими растворителями при различных pH,

2.Дистилляция (перегонка),

3.Минерализация

4.Деструкция.

II этап. Идентификация (качественное определение) токсичного вещества.

Идентификация химического вещества осуществляется с использованием двух групп методов:

1.Качественные химические реакции,

2.Инструментальные методы: хроматография, спектральные методы, электрохимические методы.

III этап. Количественное определение токсичного вещества.

1. Проводится с помощью соответствующих методик.

Качественный элементный состав минеральных компонентов живого организма характеризуется большим индивидуальным разбросом. Среди минеральных компонентов выделяют "необходимые" и "примесные" элементы. К необходимым (биологически активным) элементам относят 15 химических элементов, постоянно присутствующих в организме человека: Ca, P, Na, Mg, S,

19

Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo, I. К примесным (биологически неактивным) элементам относят все остальные химические элементы, входящие в состав минеральных компонентов каждого отдельного человеческого организма.

В живом организме атомы одного и того же элемента могут входить в состав самых различных соединений или находиться в растворе в виде катионов. Различные соединения одного и того же элемента называют его химическими формами. Токсичность элемента определяется не общим содержанием его в организме в различных химических формах, а количеством его наиболее токсичных форм.

Токсичность неорганических веществ зависит от ряда факторов:

1.Доза вещества.

2.Физико-химические свойства соединения – электроотрицательность; стандартный электродный потенциал; степень окисления элемента в соединении и др.

3.Способность биологической системы абсорбировать и транспортировать соединение к поражаемому органу.

4.Способность соединения к биотрансформации в более или менее токсичные формы.

5.Способность соединения взаимодействовать с макромолекулами.

6.Эффективность гомеостатических механизмов регулирования уровня элемента в организме.

Дозы неорганических веществ могут быть качественно разделены на 5 категорий по степени возрастания токсического эффекта:

1) без заметных эффектов,

2) стимуляция,

3) терапевтические эффекты,

4) токсические или повреждающие эффекты,

5) летальный исход.

Повреждающее действие химического вещества проявляется на различных структурных уровнях живого организма, начиная с молекулярного. Наиболее важными такими проявлениями (аномальными эффектами), вызываемыми действием на живой организм неорганических соединений, являются следующие:

А. На молекулярном уровне:

1.Ингибирование ферментов.

2.Необратимые конформационные изменения макромолекул (белков, нуклеиновых кислот), приводящие к изменениям скорости процессов метаболизма и биосинтеза.

3.Возникновение мутаций.

Б. На клеточном уровне:

1.Дефицит жизненно важных метаболитов.

2.Нарушение структуры и проницаемости клеток, приводящие к нарушению нормальной жизнедеятельности клеток.

20