2.2. Установление предельно допустимых концентраций

Разработка ускоренных методов установления ПДК веществ идет в основном в двух направлениях: ориентировочные величины ПДК (ОБУВ – ориентировочно безопасного уровня воздействия) оп­ределяются по физико-химическим свойствам веществ или экспресс-методом с предварительным определением ( , ).

Ускорение способов оценки токсичности промышленных вред­ных веществ и установление для них ориентировочных значений ПДК продиктовано стремлением устранить разрыв, который су­ществует между числом новых химических веществ, внедряемых в промышленное производство, и реальными возможностями их изучения и установления для них обоснованных ПДК.

Инженер-специалист по БЖД должен уметь оперировать име­ющимися токсикологическими параметрами, от которых также расчетным путем осуществляется переход к ПДК вредных веществ.

Литература:

1. Занько Н.Г., Ретнев В.М. Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности: 2-е изд., гриф УМО – М.: Издательский центр «Академия», 2004: учебник для вузов.

2. Муравьев Л.А. Безопасность жизнедеятельности: 2-е изд., пер. и доп., М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003: учебное пособие для вузов.

2.2.1. Расчет пдк (обув) в воздухе рабочей зоны

ОБУВ – временный гигиенический норматив содержания вред­ных веществ в воздухе рабочей зоны, определяемый по физико-хи­мическим свойствам веществ или интерполяцией, экстраполяцией в рядах соединений, близких по строению или острой токсичности.

На основании изучения зависимостей токсичности веществ от их физико-химических свойств Е. И.Люблина и А.А. Голубев вывели ряд эмпирических формул, применение которых дает воз­можность установить приблизительные значения ПДК.

Для обоснования ОБУВ необходим целенаправленный подбор формул, выбор наиболее подходящих исходных показателей. Для установления ОБУВ обязателен химический анализ. Срок действия устанавливаемого ОБУВ - 2 или 3 года - определяется точно по ГН 2.2.5.687 - 98.

Математические формулы полезны врачам-гигиенистам и ин­женерам БЖД при экспертизе проектов химических предприятий и составлении общих гигиенических рекомендаций по безопасно­сти производственных операций.

Для ориентировочных расчетов ПДК высококипящих органи­ческих соединений, поступающих в воздушную среду рабочей зоны в виде аэрозолей, предложены формулы, которые используют известные показатели токсичности и .

, ,

где .

Пример. Определим ПДК для монохлордибромтрифторэта­на, если известно, что .

Вначале выразим в миллимолях на литр с учетом того, что

.

Подставив найденные значения в формулы:

,

получим

и .

При расчете неорганических газов и паров в рабочий зоне можно воспользоваться формулой:

или в упрощенном виде

Для аэрозолей и оксидов металлов, малорастворимых соедине­ний металлов

,

где - смертельная доза для 50 % мышей при внутрибрюш­ном введении и последующим наблюдении в течение недели, выраженная в миллиатомах на килограмм массы тела (мА/кг); N ­число атомов металла в молекуле вещества.

Для расчета ориентировочных величин ПДК кадмиевых ком­позиций на основе их электронно-информационного строения рекомендованы следующие формулы:

- при содержании кадмия более 10 %;

- при содержании кадмия менее 10 %.

Для растворимых солей металлов:

.

В этих формулах .

Расчетные методы предусматривают установление ПДК по физико-химическим константам. Формулы для расчета ПДК хи­мических веществ в воздухе рабочей зоны выведены методом рег­рессионного анализа. Для летучих органических соединений сугу­бо ориентировочные ПДК можно рассчитать по формулам:

,

,

,

где - температура кипения; y - плотность соединения.

Про водить расчеты по данным формулам можно лишь для тех органических веществ, физико-химические константы которых укладываются в следующие границы:

молекулярная масса ;

плотность ;

температура кипения ;

температура плавления ;

показатель преломления .

Для получения более достоверных результатов необходимо про­вести расчеты по нескольким показателям, а затем найти среднее логарифмическое значение ПДК.

Данные формулы предусматривают внесение поправок на химическое строение таким образом, чтобы полученный был увеличен или уменьшен на величину соответствующей поправки (Приложение 20). Для веществ, действующих преимущественно неспе­цифически, поправки имеют знак «+», а для веществ с выражен­ным специфическим действием - знак «-».

Пример. Определить ПДК оксида этилена, у которого ,

Подставим исходные данные в соответствующие формулы и вычислим средний :

.

Для соединений, содержащих эпоксигруппу, предусмотрена поправка -1,5, с учетом которой

.

Таким образом,

(узаконенная ).

Для веществ с резко выраженными специфическими и неспеци­фическими свойствами ориентировочные значения отклоня­ются от узаконенных: для веществ неспецифического действия (с низкой химической активностью) расчетные величины оказывают­ся заниженными, а преимущественно специфического действия (с выраженной химической активностью) – завышенными.

Ориентировочные ПДК веществ, находящихся в одних и тех же гомологических рядах с уже нормированными веществами, предложено рассчитывать по формуле:

,

учитывающей гомологический ряд соединения, его молекуляр­ную массу и биологическую активность химических связей ато­мов в молекуле нормируемого вещества.

В Приложении 21 приведены значения для разных рядов соедине­ний, вычисленных как средние величины из данных по нормиро­ванным гомологам. Для определения нормируемого соединения необходимо наряду с использованием связи конкретного гомоло­гического ряда включать и связи, общие для многих гомологичес­ких рядов. Наличие дифференцированных величин в различных рядах (даже и для одних и тех же связей) позволяет учитывать специфику действия вещества.

Расчеты ПДК по значениям биологической активности хими­ческих связей нормируемых соединений дают достаточно точные результаты и для некоторых соединений не уступают по точности расчетам, основанным на данных токсикометрии.