3.3. Нормирование содержания вредных веществ

Характеристикой содержания вредных веществ ВВ в среде обитания служит концентрация, т.е. его масса в единице объема или массы. Единицы измерения: для воздушной среды — мг/м³, для воды — мг/л, для почвы — мг/кг.

Концентрация ВВ определяет уровень их воздействия на человека и среду. Вещество является вредным только тогда, когда его содержание в среде превышает некоторую критическую концентрацию, после которой проявляется отрицательное воздействие. Для этого устанавливается предельно допустимая концентрация ПДК, т.е. нормируется допустимое содержание вредных веществ ВВ. ПДК является основным параметром при нормировании.

ПДК — это максимальная концентрация вредного вещества в среде, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает ни на него, ни на окружающую среду вредного действия (включая отдаленные последствия).

Таким образом, вредным является вещество, для которого объективно существует ПДК. Критерием безвредного взаимодействия его с человеком и другими объектами биосферы является условие

с_Ф/ПДК1,

где с_Ф— фактическая концентрация вещества.

Во многих случаях наблюдается комбинированное воздействие нескольких ВВ, т.е. одновременное или последовательное действие при одном и том же пути поступления ВВ в организм. Выделяется несколько видов комбинированного действия ВВ:

• аддитивное— суммарный эффект равен сумме эффектов действующих компонентов. Такой эффект дают вещества однонаправленного действия, т.е. те, которые влияют на одни и те же органы и системы организма или вызывают одинаковый эффект. При количественно одинаковой замене компонентов друг другом токсичность смеси не меняется. В этом случае гигиеническим критерием безвредного воздействия токсичной смеси является условие ,

где С_I - концентрации компонентов смеси;

• потенцированное— компоненты усиливают воздействие одного из них. Это действие по эффекту больше аддитивного. Например, алкоголь повышает опасность отравления ртутью, анилином и т.п.;

• антогонистическое— компоненты ослабляют воздействие друг друга. Суммарный эффект меньше аддитивного;

• независимое— комбинированный эффект не отличается от изолированного действия каждого яда. Преобладает эффект наиболее токсичного вещества.

Для того чтобы установить ПДК, необходима объективная оценка воздействия ВВ на организм. Характер и тяжесть воздействия зависят от концентрации ВВ и того, какие органы подвергаются воздействию. Вредные вещества попадают в организм:

• через дыхательные пути (ингаляция). Этот путь очень опасен из-за частоты (80...90% всех случаев профзаболеваний) и тяжести поражения организма, т.к. через разветвленную легочную ткань (100...120 м²) ВВ поступают непосредственно в кровь и разносятся по всему организму;

• через желудочно-кишечный тракт (перорация). ВВ могут поступать в кровь уже из полости рта (цианиды, фенолы). Кислая среда желудка и слабощелочная среда кишечника могут повышать токсичность некоторых соединений. Например, сульфат свинца переходит в более растворимый хлорид свинца;

• через неповрежденные кожные покровы (перкутация). При загрязнении кожи растворами и пылью, а также при наличии в воздухе газов и паров, способных растворяться в поту и жировом покрове кожи, они всасываются и поступают в кровь;

• при повреждении кожи (инъекция). Это происходит при укусах насекомых, змей и т.п.

Последовательное превышение ПДК ведет к негативному нарастанию функциональных изменений организма. Объективным пределом изменений является смертельный исход. При этом содержание ВВ характеризуется абсолютной токсичностью. Показателями абсолютной токсичности являются средние летальные L дозы и концентрации, при которых в группе испытуемых животных погибает 50%. Такое соотношение принято потому, что защитные свойства животных в группе различны и 100%-я гибель не может быть объективным критерием.

Разделение на дозы D и концентрации С связано с различным агрегатным состоянием ВВ и их дифференцированным воздействием на организм. Дозы характеризуют воздействие ВВ при введении их в желудок или нанесении на кожу, а концентрации — через дыхательные пути. Таким образом, показателями абсолютной токсичности являются:

• средняя летальная доза DL_50Ж— при введении в желудок, мг/кг;

• средняя летальная доза DL_50К— при нанесении на кожу, мг/кг;

• средняя летальная концентрация CL₅₀— при дыхании в течение 2...4 часов, мг/м³.

Гигиеническое нормирование проводится в три этапа:

1. обоснование ориентировочного безопасного уровня воздействия (ОБУВ);

2. обоснование временных допустимых концентраций (ВДК);

3. корректировка и установление ПДК с учетом условий жизнедеятельности.

В зависимости от показателей токсиметрии (ПДК и показатели абсолютной токсичности) и опасности воздействия на организм устанавливается класс опасности ВВ. В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ они подразделяются на 4 класса:

• чрезвычайно опасные (гидразин и его производные, ртуть металлическая, свинец и его соединения и т.д.);

• высокоопасные ( эпихлоргидрин, бензол, окислы азота, серная кислота и т.д.);

• умеренно опасные (фенол, фторопласт-4, спирты метиловый и пропиловый и т.д.);

• малоопасные (ацетон, бензин, керосин, оксид углерода и т.д.).

Классы вредных веществ по степени опасности

Показатель токсиметрии	Норма для класса вредности
	1-го	2-го	3-го	4-го
ПДК, мг/м3	0,1	0,1-1,0	1,1-10	10
DL50Ж, мг/кг	15	15-150	151-5000	50000
DL50К, мг/кг	100	100-500	501-2500	2500
CL50, мг/м3	500	500-5000	5001-50000	50000

Одно и то же вещество может соответствовать различным классам по этим показателям. Определяющим при этом является тот, который соответствует наибольшей опасности.

Для веществ кумулятивного действия опасность выше, чем первоначально установленная по данным показателям.

По характеру воздействия (в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ) ВВ подразделяются на группы:

• общетоксические, вызывающие отравление всего организма, поражение его важнейших систем (ЦНС, кровеносная система), патологическое изменение печени и почек;

• раздражающие, вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов;

• сенсибилизирующие, действующие как аллергены;

• мутагенные, приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации;

• канцерогенные, вызывающие в основном злокачественные опухоли;

• репродуктивные, влияющие на детородную функцию.

При нормировании учитывается то, что существует широкий спектр допустимых эффектов и порогов воздействия ВВ, объясняющийся наличием комплекса защитных барьеров в организме человека. Пороговость проявляется начиная от рефлекторных реакций и до постоянного сопротивления негативному воздействию ВВ. Поэтому с одной стороны находятся аварийные (разовые) пределы воздействия, например, при ЧС, с другой— критерии и стандарты для защиты населения при постоянном (хроническом) воздействии ВВ.