<<
>>

Гигиеническое регламентирование химических веществ

В соответствии с законодательством Российской Федерации все хи­мические вещества, обращающиеся в народном хозяйстве, подлежат обя­зательной токсикологической оценке и гигиеническому регламентирова­нию.

Под гигиеническим регламентированием понимают выполнение стандартного набора обязательных требований с целью обеспечения бе­зопасного для здоровья человека производства или применения товар­ной продукции.

Применительно к токсиколого-гигиенической оценке химических ве­ществ можно выделить следующие уровни регламентирования, предус­мотренные Федеральным законом России «О санитарно-эпидемиологичес­ком благополучии населения» (№ 52-ФЗ от 30 марта 1999 г.):

- санитарно-эпидемиологическое заключение—документ, удостоверя­ющий соответствие (несоответствие) санитарным правилам характерис­тик среды обитания, хозяйственной или иной деятельности, продукции, работ и услуг, а также проектов нормативных актов, проектов строитель­ства объектов, эксплуатационной документации (гл. 1,ст. 1);

- государственные санитарно-эпидемиологические правила и норма­тивы (далее—санитарные правила) (гл. 1, ст. 1);

- государственные регистры потенциально опасных для человека хими­ческих, биологических веществ и отдельных видов продукции (гл. 1, ст. 5);

- государственная регистрация потенциально опасных химических и биологических веществ (гл. 5, ст. 43).

Каждый из перечисленных уровней регламентирования в зависимос­ти от свойств вещества и условий его обращения включает необходимый объем токсиколого-гигиенической информации, предусмотренный соот­ветствующими нормативно-техническими документами. Диапазон этих требований достаточно широк: от первичной токсиколого-гигиенической оценки до разработки санитарно-гигиенического норматива по полной программе экспериментально-токсикологических и эпидемиолого-гиги- енических исследований.

Объем токсикологической информации, необходимой для обеспечения требуемого уровня регламентирования, зависит от целей, задач и масштабов производства и применения веществ, их физико-химических свойств, степе­ни токсичности и опасности, числа контактирующих с ними людей, акту­альности (приоритетности) для экономики страны, распространенности в объектах окружающей среды и ряда других показателей, имеющих значение для оценки возможности влияния вещества на здоровье человека.

Регламентирование ЯВ проводится в четыре этапа.

Этап 1. Осуществляют сбор и наработку информации, необходимой и достаточной для решения вопроса о целесообразности проведения токси­кологических исследований.

Этап 2. На основании анализа имеющейся информации выделяют ве­щества, нуждающиеся и не нуждающиеся в разработке гигиенических нор­мативов, определяют объем данных, достаточный для регламентирования.

Этап 3. Устанавливают очередность и объем исследований, необходи­мых для оценки химической опасности и ускоренного обоснования гигие­нических нормативов.

Этап 4. Принимают решение о разработке гигиенических нормативов на основе проведения токсиколого-гигиенических исследований в соответ­ствии с существующими методическими указаниями. В случае достаточ­ности информации, необходимой для регламентирования, токсикологичес­кие исследования по числу этапов работ могут быть ограничены.

Исходя из понимания здоровья как состояния полного физического, психического и социального благополучия, взаимодействие организма че­ловека с вредными веществами должно быть ограничено такими количе­ственными пределами, в рамках которых не происходит изменений состо­яния здоровья отдельных индивидуумов, а также основных свойств кон­тингента, популяции и вида.

Одним из наиболее значимых нормативных показателей является пре­дельно допустимая концентрация (ПДК). Это такая концентрация вредно­го вещества, при которой его воздействие на организм человека периоди­чески или в течение всей жизни прямо или опосредованно через экологи­ческие системы не вызывает соматических (телесных) или психических заболеваний (в том числе, скрытых) или изменения в состоянии здоровья, выходящего за пределы приспособительных физиологических реакций, обнаруживаемых современными методами исследований сразу или в отда­ленные сроки жизни настоящего и следующих поколений.

ПДК служат основой для проектирования производственных зданий, вентиляции и оборудования, а также юридической основой предупре­дительного и текущего санитарного надзора и основанием для оценки эффективности оздоровительных мероприятий.

Естественно, что одной из главных практических задач промышленной токсикологии является возможно более точное установление ПДК, так как их занижение ведет к непроизводительной затрате средств, а завышение — к заболеваниям работающих, т.е. к невыполнению основной задачи гигиенического рег­ламентирования.

Организация токсикологических исследований и разработка сани­тарно-гигиенических нормативов. Эта работа включает в себя предва­рительную токсикологическую оценку, полную токсикологическую оцен­ку, клинико-статистический метод или натуральные исследования влияния нового химического соединения на человека.

Предварительная токсикологическая оценка вещества начинается во вре­мя разработки проектного задания или технологического проекта еще до по­явления рабочих чертежей. Токсикологи и химики совместно рассматривают теоретические схемы синтеза вещества, изучают кинетику соответствующих реакций, а также собирают сведения о токсичности и опасности исходных и промежуточных продуктов. На основании физико-химических свойств, а так­же структурной химической формулы изучаемых новых веществ устанавли­ваются ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ):

а) расчетами по токсикометрическим параметрам веществ;

б) с помощью интерполяции и экстраполяции в рядах соединений, близ­ких по химической структуре, физико-химическим свойствам и биологи­ческому действию.

ОБУВ должны пересматриваться через два года после их утверждения или заменяться на ПДК с учетом накопленных данных о связи здоровья работающих с условиями труда. Наилучшее приближение ОБУВ к экспе­риментально обоснованным значениями ПДК дают расчеты по показате­лям токсикометрии при ингаляционном воздействии. В зависимости от вида соединения для расчета используют эмпирические уравнения.

Предварительная токсикологическая оценка дает не только ориентировоч­ную величину ПДК, но и представление об общем характере действия веще­ства, возможности кожно-резорбтивного влияния, степени опасности острого отравления при аварийных, ситуациях, наличии специфического действия.

Результаты предварительной токсикологической оценки вещества вклю­чают сведения о физико-химических свойствах (насыщающей концентра­ции при 20 °С, коэффициенте распределения вода—воздух и др.), средне­смертельных дозах (ЛД50) и концентрациях (ЛК50), отношении ЛК50 / С20 (которое дает представление о реальной опасности острого отравления), а также практические рекомендации.

Практические выводы способствуют выбору оптимальных, с точки зре­ния экономики и профилактической медицины, технологии и средствах промышленной санитарии, а также выбору наименее токсичного вещества из ряда эквивалентных с технологических позиций.

Опыт показывает, что тесное сотрудничество токсикологов, химиков и технологов на первом этапе разработки проекта приносит значительные технико-экономические и медико-профилактические выгоды.

Полная токсикологическая оценка вещества включает в себя опыты на животных острыми и подострыми отравлениями, токсикологические ис­пытания технологических образцов, опыты с длительным воздействием ЯВ на животных, изучение отдаленных последствий, обследование рабо­тающих на полузаводских или лабораторных установках. Детальные ток­сикологические исследования могут завершаться серией дополнительных исследований, в частности разработкой приемов ранней и дифференци­альной диагностики, а также разработкой методов лечебной профилакти­ки и экспериментальной терапии. Проведение экспериментальных иссле­дований для обоснования гигиенических нормативов является одной из основных задач профилактической токсикологии.

Для экспериментального обоснования ПДК проводят следующие ис­следования.

1.Определяют токсичность и характер действия вещества при одно­кратном воздействии на организм (при вдыхании, введении в желудок, на­несении на кожу). Опыты проводят на белых мышах и крысах, при этом определяют ЛК50 и ЛД50.

2.Исследуют кожно-резорбтивное и сенсибилизирующее действия. Кожно-резорбтивное действие изучают всегда, а сенсибилизирующее— только в тех случаях, когда имеется химическое сходство с известными аллергенами, а также при сообщении о случаях аллергических заболева­ний у рабочих.

3.Устанавливают пороги острого токсического (1нпас) и раздражающе­го (Нтг>) действия. Исследования проводят не менее чем на двух видах лабораторных животных. При определении порогов токсического действия обычно используют интегральные показатели. Знание порогов токсичес­кого действия важно для установления зоны острого токсического действия, что существенно дня оценки опасности промышленного яда.

4.Изучают характер действия вещества и способность его к кумуля­ции при повторном воздействии на организм. Выделяют четыре типа зависимости характера и степени кумуляции от количества химическо­го вещества:

- кумулятивный эффект уменьшается при снижении величины ежед­невно вводимой дозы. Подобные вещества малоопасны с точки зрения спо­собности вызывать хронические отравления;

- кумулятивный эффект не зависит от ежедневной дозы. Такие веще­ства способны вызывать развитие хронических отравлений;

- кумулятивный эффект возрастает при уменьшении дозы вводимого вещества. Такого рода соединения наиболее опасны, поскольку способны вызывать хронические отравления даже при действии в очень малых коли­чествах;

- кумулятивный эффект претерпевает фазовые изменения, т.е. может увеличиваться с уменьшением дозы, а затем снижаться.

5.Всесторонне изучают действие вещества на организм в опытах с дли­тельным воздействием ЯВ (включая и отдаленные последствия). Эти ис­следования позволяют определить пороговые концентрации в подобных опытах (1ш1сА), а также ЗХД.

Основу токсикологических исследований составляют методы воздей­ствия химических соединений на организм животных. Для этого разрабо­таны классические методы введения вредных веществ: пероральный (че­рез ЖКТ), ингаляционный (через дыхательные пути), накожный (через кожу). Из них ингаляционный путь введения вредного вещества в орга­низм животного является наиболее сложным.

Характер ответной реакции на воздействие вредных факторов внешней среды неодинаков у человека и разных видов животных. Существенную роль в различии видовой чувствительности к химическим соединениям играют обменные процессы, метаболизм и детоксикация веществ в организме.

Различают два важнейших аспекта, влияющих на выяснение сравни­тельной чувствительности человека и животных к химическим агентам: выбор адекватной модели д ля изучения действия нового химического ве­щества и выяснение количественных соотношений чувствительности че­ловека и животных к данному яду. Из-за отсутствия животных, идентич­ных человеку по всем физиологическим и биохимическим показателям, в каждом случае выбирают животных с учетом особенностей биологичес­кой активности яда и сходства механизмов ответной реакции животных и человека. Опыты над людьми запрещены! В этой связи чрезвычайно акту­альна разработка способов экстраполяции на человека результатов иссле­дований, полученных в экспериментах на животных и других организмах.

Очень важно в профилактической токсикологии и гигиене при обосно­вании ПДК отнесение нормативного значения к заданному параметру вре­мени. Принято, что при установлении норматива в опытах на животных продолжительность воздействия моделируется адекватно реальному вре­мени воздействия вещества на организм человека с учетом экстраполяции продолжительности жизни выбранного вида подопытных животных.

Все ПДК по способу установления являются средневзвешенными, так как рассчитываются путем деления суммы всех аналитически определен­ных концентраций вещества в исследуемой среде на число определений:

где Ксъ—средневзвешенная концентрация;

2А”—сумма всех измеренных концентраций;

и — число измерений.

При непрерывном контроле средневзвешенная концентрация устанавли­вается отношением измеренного количества вещества к исследованному объе­му. Исключение составляют предельно допустимые разовые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест, устанавли­ваемые при однократном воздействии по изменению рефлекторных реакций. Среднесуточные ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест по способу установления и по системе контроля идентичны.

Для выявления изменений, возникающих под воздействием факторов внешней среды, с успехом применяются современные методы, приборы и установки для биохимических исследований, позволяющие судить о веду­щих биохимических механизмах интоксикации. При этом значительное распространение получили методы изучения иммунобиологической реак­тивности организма, изменения которой могут служить одним из ранних показателей токсического действия химических веществ. Все шире исполь­зуются методы оценки повышения чувствительности организма или от­дельных его органов к воздействию каких-либо веществ (в частности, сен­сибилизации, лежащей в основе ряда аллергических заболеваний).

Возрастающие темпы научно-технического прогресса и как следствие этого чрезвычайно большое увеличение количества химических соедине­ний, подлежащих токсиколого-гигиеническому регламентированию, зас­тавляют искать пути к сокращению сроков проведения токсикологических исследований и разработке более быстрых и дешевых методов.

Клинико-статистический метод проверки и обоснования ПДК (нату­ральное исследование) осуществляется в течение первых трех лет работы новой технологической установки, но может продолжаться и далее для изу­чения отдаленных последствий воздействия вещества на работающих, в том числе и в комплексе с другими неблагоприятными факторами. Клини­ко-статистический метод не может заменить экспериментального, но до­полняет последний и дает возможность проверить утвержденное на осно­ве эксперимента значение ПДК.

На третьем этапе исследования проводят углубленное гигиеническое обследование предприятия, которое включает в себя изучение технологи­ческого процесса, сопровождающегося неблагоприятными факторами, ра­боты санитарно-технических средств, производительности и эффективно­сти вентиляционных установок, анализируют воздушную среду с регист­рацией колебаний концентрации интересующего вредного вещества.

Учетно-статистические сведения о заболеваемости с временной утра­той трудоспособности и анализ полученных данных при периодических медицинских осмотрах в сопоставлении с фактическими концентрациями ЯВ на производстве являются основным материалом, на котором базиру­ется оценка действующих ПДК. Исследования в целом вносят необходи­мые коррективы в санитарные «нормативы», позволяют уточнить медико­технические требования к организации процесса, к планировке и внутрен­ней отделке помещений, санитарно-техническим устройствам, выбору индивидуальных средств защиты.

При обосновании ПДК необходим комплексный учет различных при­знаков, критериев (органолептического, общесанитарного, токсическо­го и т.д.) вредного действия вещества.

При установлении значения ПДК необходимо уменьшение заведомо токсичной концентрации с учетом индивидуальной чувствительности объекта к определенному яду, возраста, пола работников и других крите­риев. Важную роль в этом процессе играет установление значения коэф­фициента запаса Кэа^ на которое уменьшается пороговая концентрация, полученная в опыте с длительным воздействием ЯВ, и которая является отношением 1япсй к ПДК. Обоснование этого значения представляет опре­деленную сложность, поскольку при его использовании приходится про­водить логико-эмпирическое заполнение того диапазона концентраций, ко­торый не удается установить путем прямого эксперимента, в том числе с учетом различий видовой чувствительности к яду.

При переходе от ШпсА к ПДК значение коэффициента запаса варьирует в пределах от 3 до 20 и его значение увеличивается в следующих случаях:

- с увеличением абсолютной токсичности;

- при наличии отдаленных последствий и специфических проявлений токсического действия;

- при существенных различиях видовой чувствительности;

- с увеличением кумулятивных свойств;

- с уменьшением ЗОД;

- при выраженном кожно-резорбтивном действии (для веществ, нахо­дящихся в газовой фазе).

Установление ПДК производят по лимитирующему признаку вреднос­ти — одному из признаков химического загрязнения атмосферного воз­духа, воды и почвы, пищевых продуктов, определяющему преимуществен­но неблагоприятное воздействие и характеризующемуся наименьшим зна­чением эффективной (вызывающей определенный токсический эффект) концентрации.

Обоснованием для установления ПДК является концепция порогового дей­ствия веществ. Установление ориентировочных значений ПДК основано на предварительной токсикологической оценке вещества, содержащей следую­щие его количественные характеристики: структурную химическую формулу, физико-химические свойства, среднелетальные дозы ЛД 50 и концентрации ЛК50, которые дают представление о реальной опасности отравления.

Поскольку используемые д ля определения значений ПДК значения ток­сичности для одного и того же вещества в зависимости от пути проникно­вения в организм различны, выделяют следующие виды нормативов:

- ПДКр 3 — предельно допустимая концентрация токсиканта в возду­хе рабочей зоны, мг/м3;

- ПДКС с—среднесуточная предельно допустимая концентрация ток­сиканта в воздухе населенных мест, мг/м3;

-ПДКмр—максимальная разовая предельно допустимая концентра­ция токсиканта в воздухе населенных мест, мг/м3;

- ОБУВ — ориентировочный безопасный уровень максимального разо­вого воздействия химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3;

- ПДВводн — предельно допустимая концентрация загрязнителей в во­доемах различных типов: хозяйственно-питьевых (ПДКХ п) культурно-бы­товых (ПДКк б), рыбохозяйственных (ПДКр х), мг/дм3;

- ПДКп—предельно допустимая концентрация загрязнителей в почве, мг/кг массы почвы.

ПДКм р устанавливается для веществ, которые оказывают немедленное, но временное раздражающее действие на организм за 20-минутный пери­од. Для веществ, накопление которых в организме вредно, устанавливают ПДКС с. При этом имеются в виду среднесуточные концентрации за год, а не за сутки. Например, ПДКС с для свинца установлена из расчета предотв­ращения накопления в организме такого его количества за 70 лет жизни человека, при котором начинает проявляться его отрицательное действие в виде сужения сосудов, разрушения нервной системы и других явлений. Так, если концентрация свинца в атмосферном воздухе в отдельные сутки зна­чительно превышает ПДКС с, равную 0,0003 мг/м3, то это не является нару­шением санитарных норм при условии, что в среднем за год она выдержи­вается в пределах указанного нормального значения.

Д ля веществ с немедленным повреждающим действием, а также вызы­вающих патологические изменения при накоплении в организме, устанав­ливают ПДКМ р и ПДКС с. При этом, если порог разового воздействия ве­щества на организм больше порога среднесуточного воздействия, то для вещества устанавливаются различные величины ПДКМ р и ПДКС с. Напри­мер, для оксида углерода (II) ПДК^ р = 5 мг/м3, а ПДКС с = 3 мг/м3.

Загрязнения в атмосфере воздействуют на все население, включая де­тей и пожилых, при этом возможно непрерывное поступление вещества на протяжении всех суток. Этим обусловлены более строгие требования к ПДК, и поэтому устанавливаются более низкие их значения в атмосферном возду­хе по сравнению с таковыми в рабочей зоне.

Расчетные методы установления гигиенических нормативов. Про­цедура установления ПДК и других показателей и их утверждения дли­тельна и сложна. Отсюда возникла потребность в разработке ускоренных методов токсикологических исследований, которые проводятся в двух на­правлениях: по линии расчетного прогнозирования и экспериментального ускоренного биологического обоснования нормативов (стандартов, регла­ментов и другой нормативной документации).

Для предварительной характеристики токсичности промышленных ве­ществ (при отсутствии нормативных данных) применяются как расчетные, так и экспрессные методы. Наиболее точные сведения получаются при ис­пользовании данных о силе биологического действия веществ (половин­ных смертельных дозах и концентрациях ДЦ50 и ЛК50).

В настоящее время накоплен достаточно большой материал по рас­четному нормированию вредных веществ в воздухе рабочей зоны, атмос­ферном воздухе и водоемах. В основу большинства расчетных методов положен общий принцип — выявление корреляционных зависимостей между установленными значениями гигиенических нормативов и различ­ными физико-химическими и биологическими параметрами. Расчетное нормирование веществ обобщает практику установления гигиенических нормативов, т.е. отражает многолетний накопленный опыт в области про­филактической токсикологии. Однако следует подчеркнуть, что исполь­зуемые на практике расчетные методы не могут полностью заменить эк­спериментального обоснования ПДК, особенно для веществ, обладаю­щих специфическими и отдаленными эффектами действия (аллергенным, мутагенным и др.). Вместе с тем применение экспрессных расчетных методов установления гигиенических нормативов вполне обоснованно, и они базируются на основе:

- физико-химических характеристик вещества;

- параметров токсикометрии, установленных в краткосрочных экспе­риментах;

- показателей ПДК, установленных в других объектах окружающей среды.

Для ряда ксенобиотиков, в основном летучих органических соедине­ний, установлена корреляционная зависимость значений ПДК (мг/м3) в воздухе рабочей зоны от физико-химических свойств соединений в виде уравнений:

1§ПДК =-0,09-0,01 М;

18 ПДК_ з = 0,35-1,48

<< | >>
Источник: Тарасов А.В., Смирнова Т.В.. ОСНОВЫ ТОКСИКОЛОГИИ. 2006

Еще по теме Гигиеническое регламентирование химических веществ:

  1. Глава VII. Охрана окружающей среды при осуществлении хозяйственной и иной деятельности
  2. Глава X. Охрана и рациональное использование земель
  3. ИСТОРИЯ КОММУНАЛЬНОЙ ГИГИЕНЫ
  4. Государственный санитарный надзор и лабораторный контроль в области водоснабжения населенных мест
  5. Очистка сточных вод
  6. Очистка и обезвреживание промышленных сточных вод
  7. Гигиенические основы нормирования факторов внутренней среды места проживания
  8. Способы обеспечения нормативных требований к условиям среды закрытых помещени
  9. Государственный санитарный надзор за строительством и эксплуатацией жилых и общественных зданий
  10. САНИТАРНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ