534

нитарно-техническим устройствам, выбору индивидуальных средств защиты.

Клинико-статистический метод проверки и обоснования ПДК встречается с рядом трудностей. Во-первых, в воздухе рабочей зоны чаще всего присутствует не одно какое-либо вещество, а различные яды и при этом в непостоянных концентрациях. Во-вторых, изменение здоровья рабочих происходит не так быстро вслед за изменением состава воздушной среды. Например, найденные при обследовании изменения могут быть следствием начального периода ввода цеха, когда нередки случаи превышений ПДК. По прошествии более длительного времени работы с содержанием вещества на уровне ПДК очередное обследование может не обнаружить различий в состоянии здоровья работающих по сравнению с контрольной группой.

Из сопоставления обширных материалов, полученных за много лет при периодических медицинских осмотрах рабочих южноафриканских золотых копей, с данными о среднем по годам содержании кварцевой пыли в воздухе этих копей известно, что даже эта классическая попытка установления ПДК на основе клинико-статистических данных не дала прямого ответа. Возникают затруднения и при специальном подборе контрольных групп рабочих. Подбор работающих в разных цехах и предприятиях, в которых имеются различные концентрации одного и того же яда, наиболее обоснован. Но и здесь очень трудной задачей является подбор групп, сходных во всем, за исключением концентраций конкретного яда. Естественно, что контингент рабочих двух предприятий не может быть вполне однороден, а условия труда и бытовое обслуживание разных предприятий, как правило, неодинаковы.

Статистическая обработка данных большого материала элиминирует случайные отклонения и выявляет значение постоянного фактора. Но постоянным фактором могут быть, кроме разницы в концентрации присутствующего яда, различия в условиях работы, быта, сложившихся на предприятии

321

взаимоотношений, условий питания в заводской столовой

ит.п. Благодаря всему этому ПДК, исправляемая на основании клинико-статистического материала, тоже не является очень надежной и не гарантирует от дальнейшего пересмотра.

При создании общих для нашей страны и Германии токси- колого-гигиенических подходов к разработке ПДК промышленные токсикологи столкнулись с требованием немецких гигиенистов: кроме максимально разовых концентраций (ПДК) устанавливать и среднесменные. Последнюю наши гигиенисты

итоксикологи не вводили сознательно, считая, что ее проверка более затруднительна, а наличие двух величин ПДК может привести к ослаблению требований за их соблюдением. Естественно, что среднесменные концентрации должны быть ниже ПДК. Для нормирования органических веществ, обладающих коэффициентами распределения между кровью и воздухом (λ) порядка нескольких сотен и выше, колебания не имеют особого значения. В этих случаях можно опираться именно на средние концентрации в воздухе. Для вещества же с λ порядка единиц или одного десятка более существенное значение приобретают «пиковые» концентрации, замеры которых становятся необходимыми. Не только «пиковые» концентрации играют роль в последнем случае, но также размах и частота колебаний,

поскольку резкие и частые колебания, как сказано в главах 3 и 4, даже в случаях более низких средних концентраций оказываются более вредными, чем постоянные или мало изменяющиеся на протяжении экспозиции.

Ни ПДК, ни среднесменные концентрации не ограждают от резких колебаний концентраций веществ в крови, о вредности которых гигиенистам необходимо помнить, встречаясь с быстро насыщающими кровь ядами. В таких случаях устранение резких и частых колебаний концентраций в воздухе не менее, а иногда и более важно, чем соблюдение ПДК.

Известно, что индивидуальная чувствительность разных людей к тем или иным вредным веществам очень разная. Если

322

ставить задачу, чтобы ПДК были настолько малыми, что не могли бы ни у одного человека вызвать заболевание, то величины ПДК пришлось бы устанавливать во много раз меньшими, чем это требуется для огромного большинства рабочих. Для предупреждения заболеваний в таких случаях на практике имеются несравненно более реальные меры: медицинский контроль состояния здоровья всех принимаемых на работу, связанную с вредностью, и периодические медицинские осмотры. Эти меры ограждают от отравлений особо чувствительных индивидуумов.

Важными для оценки токсичности новых промышленных веществ и установления их ПДК являются данные о соотношениях концентраций веществ на разных уровнях токсичности

ифактически наблюдаемых на рабочем месте.

12.4.Гигиеническая регламентация пылей, пестицидов, аллергенов, канцерогенов и веществ, вызывающих генетические эффекты

ВРоссии в основе регламентации пылей, находящихся во вдыхаемом человеком воздухе, лежат весовые (мг/м3), а не счетные концентрации. Как и другие гигиенические требования, ПДК пылей являются максимально разовыми, а не средними за смену. Цель ПДК – предупредить не только заболевания пневмокониозами, но и бронхитами. Существуют специальные методические указания к обоснованию ПДК аэрозолей (пыли и дыма) фиброгенного действия.

При экспериментальном исследовании характера действия пыли на животных (обычно крыс) применяют интратрахеальные и ингаляционные способы введения. Для обоснования ПДК в каждой серии опытов используют не менее 10–12 животных и столько же контрольных. После однократного запыления животных умерщвляют через 3, 6 и 9 мес., а при слабо-

323

фиброгенных пылях – через 12–15 мес. Исследования ведут патогистологическими методами, причем критериями оценки служат характер и степень фиброза и других изменений в легких и бифуркационных лимфатических узлах. Отмечают преобладания узелкового или промежуточного фиброза, степень и характер склероза.

ПДК пестицидов устанавливают на основе экспериментальных исследований по наиболее чувствительным показателям, определяемым на животных.

Регламентирование аллергенов, так же как и канцерогенов,

имеет свои трудности в определении пороговых доз или концентраций. В этом случае используют статистические приемы для оценки частоты и силы сенсибилизирующего действия и определения скорости нарастания титра антител. Иммунологические исследования в оценке такого рода веществ стали обязательными. Допустимое содержание аллергенов обосновывается экспериментальными исследованиями на животных (морские свинки, кролики) при ингаляции или контакте аллергена с кожей и слизистыми оболочками. Аппликации вещества повторяют от 4 до 30 раз. Вводят дополнительный коэффициент запаса (от 2 до 10 в зависимости от интенсивности аллергического действия) сверх обычного коэффициента, полученного по материалам общетоксического действия данного вещества. Учитывают результаты специальных обследований рабочих, контактирующих на производстве с тем же веществом. Ранее проводимые обоснования ПДК многих аллергенов (нитрохлорбензол, хлорированные нафталины и др.) невключалиуказанных специальных исследований.

Вероятность бластомогенного, мутагенного или других видов специфического действия выясняется во время предварительной оценки вещества при анализе его структурной формулы, а затем исследования ведутся по детально разработанной методике в длительных экспериментах.

Основная задача гигиенистов и экспериментаторов при изучении бластомогенной активности соединения состоит

324

в количественной характеристике его действия, поиске пороговых доз (концентраций), что может послужить фундаментом профилактических мероприятий в плане обоснования ПДК и гигиенической регламентации производственных процессов.

Онкологи и гигиенисты долгое время не находили единства в подходах к обоснованию ПДК канцерогенов, высказывались требования полного исключения их из окружающей среды.

Однако в таком случае их наличие зависело бы от чувствительности применяемых методов анализа. Опыт отечественной санитарии свидетельствует, что именно введение жесткой ПДК служит стимулом для технической мысли в деле охраны окружающей среды. При отсутствии же конкретной задачи, как правило, не ведется и борьба с вредностью. Допустимые величины выбросов канцерогенных веществ должны устанавливаться минимальными и реально достигаться при работе машин и агрегатов в оптимальном в техническом отношении режиме. В настоящее время необходимость регламентирования канцерогенов стала очевидной.

ПДК для канцерогенов устанавливают в специальных длительных опытах, проводимых не менее чем на двух видах животных. Канцерогенное вещество вводят разными путями отдельным группам животных: ингаляционно, с пищей, накожными аппликациями. Учитывают число и сроки возникновения опухолей в зависимости от концентрации и длительности экспозиций или общей дозы вещества. Принимают во внимание распределение опухолей по отдельным органам; производят их патоморфологическое изучение. Так, например, ПДК для типичного и сильного канцерогена– 3,4-бензпирена– установлена в 1972 г. исходя именно из его канцерогеннойактивности: онаравна0,00015 мг/м3.

Эксперимент для обоснования ПДК веществ с генетической активностью проводят на белых крысах, мышах и кроликах не менее чем на 3 поколениях животных. В зависимости от степени опасности последствий для потомства принимают коэффициенты запаса от 20 до 100.

325

12.5.Биологические предельно допустимые концентрации

иэкспозиционные тесты

Наряду с установлением ПДК вредных веществ в воздухе производственных помещений, в последние годы проводятся работы по обоснованию биологических предельно допустимых концентраций (БПДК).

Дело в том, что по содержанию вредного вещества в воздухе далеко не всегда можно судить о дозе яда, поглощенной человеком за рабочий день. Прежде всего здесь следует указать на возможность проникновения вредного вещества в организм не только с вдыхаемым воздухом, но и другими путями – в основном через кожу. Анализ воздушной среды не позволяет также учитывать кинетику яда у отдельных лиц, работающих при одной и той же концентрации. Реакция на ядовитые соединения может зависеть от пола и возраста работающих, тяжести выполняемых работ, перенесенных ранее заболеваний, пристрастия к алкоголю, интенсивности обменных процессов и многих других индивидуальных трудно учитываемых факторов. В связи со сказанным определенным подспорьем в оценке санитарно-гигиенических условий труда является определение яда в организме работающих. Материалом, используемым для этой цели, обычно служит выдыхаемый воздух, кровь или моча; при работе с органическими веществами чаще всего исследуются их метаболиты. Как правило, все определения, особенно с металлами, ведут строго количественно, так как многие вещества содержатся в теле человека и в норме. Обнаружение ядовитого соединения в организме позволяет сделать вывод только о том, что вредное вещество «циркулирует» в теле работающего. В некоторых случаях даже такой вывод бывает полезен: например, для подтверждения неясной картины интоксикации, при решении вопроса о сроках отстранения отравленного от контакта с ядовитыми соединениями и т.д.

Однако основная задача сводится к установлению «критической границы», т.е. определению того количества яда, которое циркулирует ворганизме, ноневызываетещеинтоксикации.

326

Приведем примеры биологических ПДК для некоторых неорганических веществ, мг/л: свинец в крови – 60; свинец в моче – 0,2; мышьяк в моче – 0,1; сероуглерод в моче – 0,015. ПДК органических соединений: трихлорэтилен – по сумме метаболитов (трихлоруксусная кислота и трихлорэтанол) – 70– 75 мг/л мочи; тетрахлорэтилен (по метаболиту трихлоруксусной кислоте) – до 30 мг/л мочи; анилин (по метаболиту парааминофенолу) – 10–12 мг/л мочи; динитроортокрезол – меньше 20 мкг/г крови и т.д.

Полезна также корреляция, которая устанавливается меж-

в воздухе («экспозиционный тест»). Так, например, показано, что обнаружение миндальной кислоты (метаболита стирола) и атролактовой кислоты (метаболита α-метилстирола) в моче у людей возможно только в том случае, если концентрации стирола и α-метилстирола в воздухе были выше их ПДК. При работе с бензолом на уровне ПДК содержание фенола в моче (метаболит бензола) составляет около 20 мг/л мочи. Подобные корреляции установлены для свинца, марганца и ряда других металлов и органических соединений.

Определение БПДК не исключает необходимости установления ПДК для воздуха рабочей зоны и не может заменить ее, а является лишь дополнительным критерием.

12.6.Особенности гигиенической регламентации

вРоссии и за рубежом

Понятие предельно допустимой концентрации, принятое в России, отличается от соответствующих зарубежных характеристик. Подчеркнем еще раз, что в России все ПДК в воздухе рабочей зоны являются максимально разовыми.

327

В США имеется понятие «величина порогового предела», установленное Американской конференцией правительственных промышленных гигиенистов. Оно говорит о средней концентрации вредных веществ за смену, при этом их разовые концентрации, наблюдающиеся в течение смены, не лимитированы. Гигиенисты США считают, что средневзвешенные концентрации характеризуют условия, при которых практически все работающие могут ежедневно подвергаться воздействию без вредного результата. Вместе с тем они признают, что вследствие широкого диапазона индивидуальной чувствительности человека экспозиция на уровне «порогового предела» или ниже его может привести к дискомфорту или профессиональному заболеванию у отдельных лиц. Таким образом, нормативы, принятые в США, не гарантируют от развития нарушений состояния здоровья работающих. В США, Англии и др. опубликованные перечни допустимых концентраций вредных веществ в воздухе промышленных помещений не имеют юридической силы, а являются лишь рекомендациями, которые могут использоваться как некие рабочие ориентиры для оценки и контроля состава воздуха.

Для обоснования рекомендуемых концентраций в США используют эксперимент, но применяют менее чувствительные показатели реакций организма, чем в России. Величины допустимых концентраций, рекомендуемые в США, как правило, выше, чем наши ПДК, несмотря на то, что они являются средними за смену. Однако с течением времени изменения величин рекомендуемых вСШАдопустимыхконцентрацийввоздухепромышленныхпредприятийпостепенноприближаюткотечественнымПДК.

Во многих зарубежных странах для установления допустимых концентраций используют соответствующие величины, рекомендуемые в других странах или Международной организацией труда, принимая одно из значений в качестве ПДК.

В США 73 % регламентации основано на ориентировочных экспрессном и статистическом методах и на экспериментах на

328

людях-добровольцах, тогда как в России практически все ПДК базируются на экспериментальных исследованиях на животных с очень кратковременными экспозициями на людях (только для веществ раздражающего действия) с последующей проверкой в производственных условиях по данным о величинах фактических концентраций и результатов периодических осмотров. ПДК, принятые в России, значительно более жестки, так как наибольшая группа веществ относится к классам чрезвычайно

ивысокоопасным (52,4 %), в США таких только 31,6 %, а почти половина «норм» оказываются оцениваемыми как малоопасные. 26 веществ, регламентированных у нас как чрезвычайно и высокоопасные, в США отнесены к малоопасным.

Из 226 чрезвычайно и высокоопасных веществ, ПДК которых установлены в России, только 67 имеются в списке США

итолько у 10 из них допустимые уровни совпадают, а остальные в 2–240 раз превышают отечественные ПДК.

12.7. Гигиеническая стандартизация

Опасность токсического действия может быть снижена, помимо установления предельного содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны, еще ограничением особо токсичных летучих примесей в отдельных химических соединениях, смесях, технических жидкостях, многих химических продуктах, а также соответствующей регламентацией рецептур, технологических процессов. Такое направление гигиенической регламентации получило наименование гигиенической стандартизации. Под последней понимается установление дозволенных количеств таких примесей, контроль за их содержанием путем внесения выработанных ограничений в государственные стандарты, временные или постоянные технические условия.

Одним из наиболее распространенных и известных продуктов, которые могут содержать сильно ядовитые примеси,

329

являются органические растворители. Обычно это смеси непостоянного состава, в которых количества наиболее опасных составных ингредиентов или особо опасных загрязняющих примесей могут колебаться в значительных пределах. Например, в бензинах содержание ароматических углеводородов, в зависимости от месторождения нефти и способа получения бензина, колеблется от 3 до 40–50 %. В древесно-спиртовых растворителях или синтетических и гидролизных спиртах значительно варьирует количество наиболее опасного метилового спирта, а в бутиловых спиртах – раздражающих непредельных соединений. Так, например, сами по себе не столь опасные эстеры уксусной кислоты при синтезе через кетен загрязняются высокотоксичными дикетенами.

Высокомолекулярные синтетические материалы содержат остатки подчас очень токсичных мономеров (из-за неполной полимеризации или конденсации), а также другие летучие примеси многих добавляемых ингредиентов (пластификаторов, антиоксидантов и прочих «добавок»). Например, примесь свободного формальдегида в различных образцах мочевиноформальдегидной смолы колебалась от 2 до 8 %. Ядовитые примеси исходного сырья и образующиеся в ходе технологических процессов высокотоксичные полупродукты обусловливают опасность готовых продуктов. Известно, что, например, мышьяк переходит в серную кислоту из серного колчедана; мышьяковистый и фосфористый водороды образуются из соответствующих неметаллов, содержащихся в карбиде кальция. Следы полупродукта – сильно ядовитой пятифтористой серы – делают опасным почти инертную саму по себе шестифтористую серу.

Реальную опасность представляют продукты высокотемпературной перегонки каменного угля, нефти, сланцев благодаря образованию в них полициклических углеводородов и среди них заведомого канцерогена (3,4-бензпирена). Канцерогенная опасность альфа-нафтиламина связана с наличием

330