Ранги токсичности (грязная дюжина*)
Вещество |
Количество баллов |
Ранг |
Мышьяк |
1663 |
1 |
Свинец |
1532 |
2 |
Ртуть |
1507 |
3 |
Винилхлорид |
1385 |
4 |
Полихлорвиниловые бифинилы |
1373 |
5 |
Бензол |
1356 |
6 |
Кадмий |
1319 |
7 |
Полициклические ароматические углеводы |
1318 |
8 |
Бензо(а)пирен |
1309 |
9 |
Бензофлуорантен |
1265 |
10 |
Хлороформ |
1228 |
11 |
ДДТ |
1192 |
12 |
*нет учета Чернобыльской аварии (в США ее влияние не существенно). Список мало меняется во времени.
По биохимическим показателям состояния экосистем выделяют 4 зоны (табл. 6.2.):
І. Зона экологической нормы;
ІІ. Зона экологического риска;
ІІІ. Зона экологического кризиса;
IV. Зона экологического бедствия.
Таблица 6.2
Биохимические показатели состояния экосистемы по содержанию тм и неметаллов в сухой массе растений
Показатели |
І |
II |
III |
IV |
Медь, мг/кг |
10-20 |
30-70 |
80-100 |
>100 |
Цинк, мг/кг |
-- |
30-60 |
60-100 |
>100 |
Молибден, мг/кг |
2-3 |
3-10 |
10-50 |
>50 |
Кобальт, мг/кг |
-- |
0,3-1,0 |
1-5 |
>5 |
Никель, хром, кадмий, ртуть, свинец, мышьяк, сурьма -по превышению предельно-допустимого уровня (ПДУ) |
1-1,5 |
2-4 |
5-10 |
>10 |
Зависимость риска угрозы здоровью от дозы загрязнителя разделяют на линейную и пороговую.
Дополнительный риск, обусловленный присутствием в окружающий среде вредного вещества, зависит от его дозы, поступившей в организм человека. Иными словами, частость дополнительного риска является функцией дозы: qe = f(D).
Действие пороговых загрязнителей вызывает негативные последствия, только когда величина дозы превзойдет пороговое значение (рис. 6.1.). Пороговыми загрязнители выступают неканцерогенные вещества.
В качестве функции f(D), описывающей эффекты действия пороговых токсикантов, используется одна из математических моделей, вид и параметры которой определяются в результате специальных исследований (наблюдения над людьми, опыты на животных).
Рис. 6.1. Соотношение между дозой (D) и откликом на нее
(частостью дополнительного риска qe).
а — линейная связь для беспорогового загрязнителя;
б — сложная связь для порогового загрязнителя.
Доза загрязнителя рассчитывается по формуле:
D = c ∙ v ∙ t ,
где с - концентрация (мг/м3 - в воздухе, мг/л - для воды, мг/кг - для пищи); v - скорость поступления (м3/сутки – в воздух, л/сутки – в воду, кг/день или кг/год – в продукты питания); t - время поступления.
Стандартные значения скорости поступления в организм воздуха, воды и пищи, которые используются для расчетов, приведены в табл. 6.3.
Таблица 6.3
Стандартные количества, поступающих в организм человека
объема воздуха и массы воды
Контингент |
Воздух |
Вода |
Население |
7,3×106 л/год = 20 м3/день |
800 л/год = 2,2 л/день |
Персонал |
2,5×106 л/год = 10 м3/день (если в году 250 рабочих дней) |
0 |
Таблица 6.4.
Стандартные значения скорости поступления воздуха,
воды и пищи в организм людей
(T – средняя продолжительность жизни; M – масса тела, для
пищи указан «сырой вес»)
Вид |
Пол |
T, годы |
М, кг |
Воздух, л/мин |
Вода, мл/день |
Пища, г/день |
Человек
|
м ж |
72 79 |
75 60 |
7,5* 6,0* |
2000 2000 |
1500 1500 |
* Приведены скорости поступления воздуха для состояния покоя. При легкой физической нагрузке эта скорость принимается равной 29 л/мин у мужчин и 19 л/мин у женщин, а при тяжелой физической работе эти значения возрастают соответственно до 43 л/мин и 25 л/мин.
Оценка и расчет риска здоровью при воздействии пороговых токсикантов опирается на пороговую мощность дозы токсиканта - HD.
Пороговая мощность дозы токсиканта HD учитывает межвидовые вариации (животных и человека) и внутривидовые различия в проявлении эффектов, которые варьирует от 1 до 10.
Таблица 6.5
Значения пороговой мощности дозы HD при поступлении токсикантов-неканцерогенов с воздухом
Токсиканты, поступающие с воздухом |
HD , мг/кг сут |
Бензол |
9∙10-3 |
Марганец |
1,4∙10-3 |
Ртуть |
8,6∙10-5 |
Бериллий |
5,8∙10-6 |
Тетраэтил свинец |
5,7∙10-6 |
Таблица 6.6