Mania,
А что конкретно интересует? Информация по истории нормирования на основе ПДК?
Вот информация из книжки по нормированию в части атмосферных загрязнений.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
БИОЛОГИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ПОНЯТИЯ ПДК И КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТОДАХ ИХ УСТАНОВЛЕНИЯ. НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПДК
Предельно допустимые концентрации длительного действия
В 1951 г. в нашей стране были утверждены ПДК для 10 наиболее распространенных атмосферных загрязнителей. Это были первые в мире нормативы качества воздуха, введенные работами проф. В.А. Рязанова и его последователей. Исследованиями этих ученых было обосновано, что при обнаружении загрязнения атмосферного воздуха недостаточно знать, какие это вещества и каковы их концентрации, необходимо еще оценить, насколько обнаруженные концентрации превышают допустимый предел. Роль "масштаба", с помощью которого выполняется такая оценка, играют ПДК атмосферных загрязнений. Согласно Закону "Об охране атмосферного воздуха" гигиенические нормативы ПДК атмосферных загрязнений являются основой регулирования качества атмосферного воздуха населенных мест.
О принципах установления ПДК было высказано три точки зрения. Так, предполагалось считать нормой лишь тот состав воздуха, который наблюдается в естественных природных условиях, не загрязненных деятельностью человека. Эта точка зрения была отвергнута, так как нет оснований считать, что любое отклонение от среднего состава атмосферного воздуха имеет отрицательное значение.
Предполагалось устанавливать ПДК атмосферных загрязнений с учетом их практической достижимости на данном уровне техники. Такой подход был также отвергнут, так как технически достижимые концентрации лишь случайно могут совпасть с безвредными для человека и в связи с этим не гарантируют население от неблагоприятного действия атмосферных загрязнений.
В основу нормирования была положена концепция И.Л. Рязанова, сущность которой сводится к трем положениям.
Допустимой может быть признана такая концентрация загрязнителя в атмосферном воздухе, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного и неприятного действия, не снижает его работоспособности, не влияет на его самочувствие или настроение.
Привыкание к загрязнителям атмосферного воздуха должно рассматриваться как неблагоприятный эффект и доказательство недопустимости такой концентрации.
Недопустимыми являются также концентрации загрязнителей атмосферы, неблагоприятно влияющие на растительность, климат местности, прозрачность атмосферы и бытовые условия жизни населения. Последнее положение пока еще, к сожалению, нормированием не реализовано.
Некоторые загрязнители атмосферы обладают запахом и оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки верхних дыхательных путей. Такие свойства их должны нас интересовать лишь в случаях, если они вызываются концентрациями ниже пороговых по токсическому действию. Ощущение запаха или раздражающего действия, как правило, появляется в период кратковременного подъема концентраций. В связи с этим следует лимитировать уровни их пиковых, хотя и кратковременных, подъемов. При оценке ощущений запаха гигиенисты исходят из того, что любой раздражитель (приятный, неприятный) становится непереносимым, а иногда и патогенным, если он приобретает навязчивый, насильственный характер. Кроме наличия обонятельных ощущений (запах) и раздражающего действия, для обоснования ПДК изучаются различные рефлекторные реакции, возникающие в ответ на кратковременное вдыхание изучаемого загрязнителя. Опыт показывает, что рефлекторные реакции можно наблюдать и при концентрациях субсенсорного уровня.
При рассмотрении критериев вредного действия того или иного атмосферного загрязнителя необходимо оценивать и гигиеническое значение привыкания к нему. В токсикологии привыкание давно рассматривается как форма хронического отравления. Исчезновение первых признаков интоксикации или воздействия, необходимость повышения уровня концентрации для получения эффекта в условиях привыкания с гигиенической точки зрения должно повышать требовательность при обосновании ПДК атмосферных загрязнений. С учетом изложенных выше критериев вредности устанавливаются ПДК атмосферных загрязнений для двух периодов усреднения концентраций:
– среднесуточная ПДК, которая является основной и служит для предотвращения хронического неблагоприятного действия;
– дополнительная к среднесуточной ПДК для веществ, обладающих запахом или раздражающим действием – максимальная разовая ПДК для оценки пиковых подъемов концентраций в течение 20 мин. ПДК атмосферных загрязнений должны использоваться только для оценки степени загрязнения воздуха селитебных территорий и не должны применяться для оценки степени загрязнения воздуха промышленной площадки, санитарно-защитных зон (СЗЗ) курортов, мест массового отдыха населения (города с населением более 200 тыс.) используется 0,8 ПДК атмосферных загрязнений.
В соответствии с данными К.А. Буштуевой при обосновании ПДК действуют следующие основные принципы.
Любой химический загрязнитель атмосферы имеет порог действия. Целью изучения является нахождение пороговой и подпороговой концентраций. ПДК атмосферных загрязнителей устанавливается на уровне подпороговой.
Установленная ПДК должна защищать от неблагоприятного действия нормируемого загрязнителя каждого члена общества, а не "среднего" человека. В связи с этим нормирование ведется в расчете на наиболее ранимые группы населения, к которым следует отнести детей, лиц старшего возраста и ослабленных болезнью. Правомерность и необходимость использования такого принципа подтверждена случаями массовых отравлений населения в периоды токсических туманов, когда в основном заболевали дети, лица пожилого возраста и лица, страдающие хроническими заболеваниями.
В основу нормирования положен эксперимент. Использование экспериментального метода, позволяющего моделировать заданные условия и широко обобщать результаты с целью прогнозирования биологического действия атмосферных загрязнителей как при изолированном, так и комбинированном их влиянии с методологической точки зрения более эффективно, чем использование метода наблюдения за здоровьем населения в условиях уже наступивших загрязнений атмосферы.
Установление среднесуточной ПДКсс, базируется на изучении резорбтивного* действия (* Действие, сопровождающееся длительными изменениями биологических параметров клетки и организма) вредного вещества в условиях круглосуточной экспозиции экспериментальных животных. Длительность экспозиции обычно составляет 3–4 мес. или 10–15% времени жизни белых крыс, на которых ведутся такие эксперименты. Метод требует использования лабораторных животных, результаты исследований на которых затем необходимо перенести на человека.
Возникает ряд вопросов: насколько правомерен такой перенос, насколько совпадают или различаются пороги действия химических веществ для животных и человека, какой должен быть коэффициент экстраполяции? В этих условиях чрезвычайно важное значение приобретает проверка надежности установленных экспериментально ПДК в натурных исследованиях на населении, которые рассматриваются как обязательный второй этап нормирования. При нормировании атмосферных загрязнений среднесуточная ПДК устанавливается на подпороговом уровне. Практика выбора концентраций для затравки животных показывает, что подпороговая концентрация обычно бывает в 3–10 раз ниже пороговой.
Такой перенос результатов эксперимента не относится к веществам, являющимся мутагенами, аллергенами, канцерогенами либо оказывающим эмбриотропное действие.
Накопленные к настоящему времени результаты второго этапа нормирования свидетельствуют о надежности установленных в б. СССР ПДК атмосферных загрязнений и правомерности прямого переноса результатов эксперимента в реальные условия. Как показали наблюдения за состоянием здоровья статистически представительных групп населения, соблюдение ПДК атмосферных загрязнений не сопровождается какими-либо отклонениями в состоянии здоровья наиболее ранимых групп населения. Вместе с тем, превышение ПДК в 2–4 раза вызывает изменения дыхательных функций, сдвиги в функциональном состоянии некоторых органов и систем у чувствительных групп населения, а превышение ПДК в 5–7 раз и более повышает заболеваемость населения.
Как известно, при действии любого вредного фактора можно различать спектр биологических ответов организма: смерть, болезнь, физиологические признаки болезни, функциональные сдвиги неясной биологической значимости, накопление загрязнителей или продуктов их метаболизма в органах и тканях. При установлении безвредных уровней атмосферных загрязнений различают три зоны: 1-я зона (отсутствие действия фактора, получившая название подпорогового уровня; 3-я зона ( зона токсического действия, когда регистрируются патологические изменения в организме, вызванные загрязнителем (т.е. болезнь или признаки болезни). Между двумя указанными зонами лежит 2-я зона сдвигов в организме пока неясной биологической значимости. Вероятно, появление таких сдвигов связано с защитно-приспособительными реакциями и свидетельствует об отклонении окружающей среды от биологического оптимума.
В зарубежных странах нормативы устанавливаются на уровне 3-й зоны или между 2-й и 3-й, с чем и связаны более высокие уровни нормативов качества воздуха. Для иллюстрации в таблице 1.1 приведены национальные стандарты разных стран на примере нормирования среднесуточной концентрации диоксида серы.
Таблица 1.1 Стандарты нормирования среднесуточной концентрации
диоксида серы
Особое место занимает нормирование канцерогенных веществ. Из всех предполагаемых подходов к установлению допустимых уровней канцерогенов в окружающей среде разработка экспериментального направления оказалась наиболее плодотворной. В качестве ПДК канцерогена определена такая концентрация, которая не приведет к появлению бластомогенного эффекта при воздействии на организм в течение естественной продолжительности жизни. Методической основой нормирования канцерогенов явились следующие положения:
– испытание различных доз канцерогена, включая диапазон минимально эффективной и максимально неэффективной при условии наблюдения за животными в течение всей жизни;
– математическое моделирование зависимостей доза-эффект и доза-время проявления эффекта;
– прогнозирование вероятностного риска возникновения опухолей от воздействия малых доз канцерогена и оценка его на основе зависимости доза – время проявления эффекта;
– экстраполяция допустимой дозы канцерогена с животных на человека и расчет ПДК в отдельных средах.
–
В частности, степень надежности установленных ПДК для бенз(а)пирена в атмосферном воздухе проверена в широких эпидемиологических исследованиях, результаты которых позволили сделать вывод, что концентрация этого вещества на уровне действующей среднесуточной ПДК не приводит к статистически значимому повышению риска заболеваний раком легкого.
Значение ПДКсс для наиболее часто встречающихся веществ приведены в таблице 1.2, значения ПДК для рабочей зоны – в таблице 1.3.
Таблица 1.2 Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест
Таблица 1.3 Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в воздухе рабочей зоны
Как уже указывалось, эксперимент отражает безопасную или сопряженную с различного уровня отключениями биологических тестов концентрацию. Из общих представлений естественно ожидать, что при повышении воздействующих на животных концентрации срок безопасной ингаляции или наступления таких же изменений будет сокращаться. Исследования М. А. Пинигина с соавторами показали, что зависимость "концентрация-время" аппроксимируется по предложенному в XIX в. Паретто уравнению
с = со/Тк,
где Т – период времени до наступления статистически достоверных изменений ограничивающего биологического теста, час;
с – концентрация, воздействовавшая в течение времени Т, мг/м3;
cо и k – параметры, зависящие от вида токсичного газа и теста.
Как и всякая аппроксимация, уравнение не имеет биологического смысла для коротких и очень продолжительных периодов. Зависимость, построенная в логарифмических координатах, имеет форму прямой линии (рис. 1.1) и аппроксимируется уравнением lg c=lg co + ctg lg T
Входящий в уравнения параметр Со представлен па графике точкой пересечения прямой с осью абсцисс. Там же показан способ отсчета угла . Как показали специальные исследования, для оксида серы С0 = 250, = 125о и сtg= – 0,48.
Рис. 1.1. Зависимость "концентрация – время" ограничивающих тестов сер-
нистого газа (1) и оксида азота (2)
Выше с незначительными редакционными изменениями была изложена концепция ПДК. Позволим себе высказать соображения с позиций пользователей. ПДКсс, являясь результатом 2–3-месячной экспозиции животных, называется среднесуточной. На практике, как это рекомендует Р.С. Гильденксиольд, эту величину рассматривают как ПДК среднегодовую. Из законов статистики очевидно, что равенство среднегодовой концентрации и ПДКсс неизбежно влечет за собой превышение отдельных среднесуточных концентраций ПДКсс, и, наоборот, обеспечение среднесуточных концентраций на уровне ПДКс.с равносильно введению среднегодовой ПДК и в несколько раз ниже ПДКсс. Официальных разъяснений этой терминологической неадекватности Минздрав России не дает.
По утверждению ведущих гигиенистов страны, несмотря на широкую практическую реализацию существующих принципов гигиенического нормирования канцерогенов (из текста ясно, что это распространяется и на канцерогены), теоретические основы этой проблемы и ее методология продолжают широко обсуждаться в литературе. Это прежде всего относится к концепциям “беспороговости”, “недопустимости реализации риска”, “польза-вред”, “оправданный риск” и др. Следует подчеркнуть, что все эти концепции противоречат основному подходу, принятому в бывшем СССР, при обосновании ПДК вредных веществ с учетом критерия “безвредности” и "превалирования медицинского аспекта".
Гуманистическая неуязвимость этого утверждения оставляет за кадром гигантские материальные ресурсы, необходимые для выхода на ПДК, “безвредные” для всех слоев населения. Думается, что такая позиция, при всей ее привлекательности, должна быть уточнена численными социологическими и экономическими исследованиями. Ориентация на "наиболее чувствительных лиц" без их численной статистической оценки вряд ли соответствует интересам общества в целом.
И последнее, ПДКсс не фигурируют в нормативных документах по проектированию новых объектов, установлению ПДВ и оценках уровня загрязнения городов и промышленных районов. Для целей нормирования используются только ПДКмр.
Предельно допустимые концентрации, максимально разовые
Нормирование содержания вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест основывается прежде всего на экспериментальном определении порога их обонятельного ощущения. Величины эти получили наименование максимально разовых предельно допустимых концентраций – ПДКмр и нормируются по рефлекторным реакциям, преимущественно по запаху. Вещества, обладающие запахом или раздражающим свойством, исследуются на добровольцах в условиях краткосрочных опытов с целью определения порога запаха, раздражающего и рефлекторного действия. Эти исследования выполняются в условиях "слепого" опыта с использованием специальных установок с динамическим дозированием изучаемых веществ в цилиндры, через которые доброволец свободно дышит. Для изучения рефлекторного действия используются также методы, позволяющие регистрировать сдвиги в функциональном состоянии центральной нервной системы (ЦНС). Чувствительным методом регистрации таких сдвигов является изучение биопотенциалов коры головного мозга. С помощью электроэнцефалографии было показано, что рефлекторные реакции, появляющиеся при концентрациях, близких к пороговым, протекают по типу ориентировочного рефлекса. В результате исследований на добровольцах устанавливаются пороговые и подпороговые концентрации. Для обоснования ПДК учитываются не средние пороговые и подпороговые концентрации для группы, а концентрации для наиболее чувствительных лиц.
Результаты изучения резорбтивного действия на животных используются для обоснования ПДКсс, а исследования на добровольцах – для установления ПДКмр. При их обосновании используется принцип “узкого места” или лимитирующего показателя.
Представляется целесообразным кратко изложить принципы определения и "физическое содержание" понятия ПДКмр. Были проанализированы материалы по определению порога запаха около 80 веществ, что послужило основой к установлению их максимально разовых ПДК в атмосферном воздухе. Порог обонятельного ощущения изучали минимально на 11–12 и максимально на 25–30 волонтерах. Число исследованных концентраций, в которое входила пороговая и подпороговая по неспецифическому запаху, было также различно и составляло от 3 до 12. Диапазон указанных концентраций, включая несколько первых со 100%-ными положительными ответами, колебался от 2 до 20 и в отдельных случаях до 25–35 раз. При ограничении диапазонов исследованных концентраций, например минимальным 100%-ным положительным ответом и минимальной (подпороговой по неспецифическому запаху) концентрацией из общего числа изученных, видим, что он составляет от 2 до 6 раз.
Если проанализировать распределение порогов запаха всех участков по группам, окажется, что в зависимости от чувствительности к запаху исследованного вещества, его выраженности может быть от 2 до 7 групп, пороги запаха которых различаются в 1,1–2, а иногда в 3–4 раза. На базе полученного материала был сделан вывод, что уровни порогов специфического запаха анализируемых веществ укладываются в промежуточные значения между минимальным 100%-ным положительным ответом для всех участников и порогом неспецифического запаха для группы наиболее чувствительных лиц, эти значения могут различаться максимально в 3–7 раз. Пороговые концентрации по специфическому и неспецифическому запахам по группам лиц различаются в 40% случаев в 1,05–1,25 и в 45% случаев в 1,26–1,5 раза (преимущественно в 1,1–1,5 раза), иногда максимально в 2,6–3 и 3,6–4 раза (ацетофенон и пиридин).
Способность обонятельного анализатора различать предъявляемые концентрации определяется значением перехода от одной концентрации к другой, который составляет 1,25–2,5 (чаще 1,5). Следует учитывать, что используемые современные химические методы выявления веществ в атмосферном воздухе позволяют определять концентрации веществ с точностью ±10–25%.
В экспериментальную установку, состоящую их двух смесителей и двух нюхательных цилиндров объемом около 1 л каждый, подается наружный очищенный воздух со скоростью 20 л/мин. В один из цилиндров с помощью переключения кранов вводят вещество исследуемой концентрации. В соответствии с требованиями статистической обработки, предъявляемыми к выборке с минимальным объемом, подбирают 20–30 волонтеров, не имеющих изменений в состоянии органов обоняния и полости носа; добровольцы предварительно за 2 – 3 дня до начала исследований знакомятся с запахом исследуемого вещества.
Экспериментатор начинает свои исследования с явно "пахнущей" концентрации, которая безошибочно с одно-двух вдохов определяется или всеми или не менее чем 85% наблюдаемых.
Если на предъявляемую концентрацию получено в первый день 100% правильных положительных ответов, то переходят к исследованию второй концентрации, которая примерно в 1,5 раза ниже первой.
При получении положительных ответов у всех лиц в пределах 80–85% результаты определений обрабатываются графическим методом пробит-анализа.
Графическую обработку материалов производят следующим образом. Положительные ответы (%) всех участвующих в определении лиц наносят на ординату графика, которая является пробитами с соответствующими на пробитной сетке логарифму концентраций. Описанная методика определения и графической обработки результатов исследования порогов обонятельного ощущения вещества позволяет получить объективные сопоставимые данные, что обуславливает повышение научной обоснованности и надежности принимаемых нормативов.
Вместе с тем методика не отвечает и не может отвечать на главный практический вопрос: какому уровню положительных ответов (%) должно соответствовать численное значение ПДКмр. Многие ведущие специалисты предлагают принимать за ПДКмр концентрации, при которых положительный ответ дают 16% испытуемых. Однако эта точка зрения оспаривается другими специалистами.
Определение ПДКмр как рефлекторного 20–30-минутного показателя не содержит указаний на допустимую частоту достижения и неизбежного по статистическим законам ее превышения. Между тем ясно, что при достаточно частом повышении 20–30-минутных концентраций даже до уровня ПДКмр среднегодовые концентрации могут оказаться выше среднегодовых ПДК.
Опираясь на зависимость "концентрация – время", М.А. Пинигиным с сотрудниками была определена допустимая частота достижения ПДКмр, а следовательно, и его неизбежного превышения.
Ниже приводится зависимость частоты превышений от отношения ПДКмр и ПДКсс.
ПДКм.р/ПДКсс 20 10 6 4 2
Частота превышения, % 99,7 99 97 95 90
В тех случаях, когда вещество не обладает или обладает слабо выраженным рефлекторным действием, считается целесообразным для целей контроля качества атмосферного воздуха также устанавливать ПДКмр, руководствуясь средним соотношением между разовыми и среднегодовыми концентрациями, равным 10. Из приведенных данных, в частности, следует, что для диоксида серы с отношением ПДК 0,5:0.05 = 10 превышение ПДКмр возможно в 1% случаев.
Для диоксида азота с отношением ПДК 0,085:0,04=2 превышение допускается уже в 10% случаев.
Хочется обратить внимание читателей на следующее обстоятельство. Словосочетание "предельно допустимая максимальная" ассоциируется с некоторым абсолютным пределом, превышение которого чревато серьезными последствиями.
Между тем, как показано выше и записано в согласованных Минздравом России "временных указаниях" ПДКмр таким пределом не являются и без вреда для населения могут превышаться в зависящем от вида соединений числе случаев, например, в 5% случаев.
Существенно важно подчеркнуть, что указанные выше превышения ПДК распространимы только на обусловленные топливопотребляющими установками выбросы диоксида серы и оксидов азота, т. е. выбросы, концентрации которых подчиняются логнормальному закону распределения. Это положение ни в коем случае не может распространяться на залповые выбросы.
Комплексный показатель загрязнения атмосферного воздуха
Все виды ПДК относятся к отдельным веществам. Между тем в атмосферном воздухе может присутствовать от одного до сотни токсичных соединений.
Проблема комбинированного действия химических веществ достаточно сложна. Ответная реакция организма на такое воздействие может развиваться по трем направлениям: усиление эффекта (синергизм), т. е. превышение реакции, вызванное действием каждого из веществ смеси; ослабление эффекта (антагонизм), т, е. ответная реакция будет меньше эффекта, вызванного любым веществом смеси; независимое действие, когда ответная реакция будет соответствовать действию каждого отдельного вещества или ведущему из них.
Синергизм может характеризоваться простым суммированием, т.е. эффект удваивается при наличии двух веществ, утраивается при наличии трех веществ и т.д. Частным случаем суммирования эффекта является эффект неполной суммации. Наблюдаются случаи, когда эффект увеличивается больше, чем при простом суммировании. Такие случаи синергизма называют потенцированием эффекта.
Трудность оценки комбинированного действия состоит в том, что при разном уровне воздействующих концентраций ответная реакция может протекать по разному типу. Эти особенности комбинированного действия вызвали необходимость выполнения специальных исследований в диапазоне концентраций и для комбинации загрязнителей, наиболее часто встречающихся в атмосфере населенных мест.
Накопленный опыт свидетельствует, что комбинированное действие атмосферных загрязнений с одинаковым лимитирующим признаком, как правило, характеризуется эффектом простого суммирования. Поэтому предложено оценку комбинированного действия вести по формуле: С1/ПДК1+С2/ПДК2+…+Сn/ПДКn = q
Если сумма долей q обнаруженных концентраций, отнесенная к их ПДК, не превышает единицы, то степень загрязнения атмосферного воздуха с учетом суммации биологического действия загрязнителей не превышает гигиенических нормативов. В случаях потенцирования, которые пока распространяются только на хлор, принимают q = 0,8.
Перечень смесей атмосферных загрязнений, для которых должна учитываться суммация биологического действия при совместном присутствии, внесен в санитарное законодательство и используется для гигиенической оценки степени загрязнения атмосферного воздуха на стадии предупредительного и текущего санитарного надзора. Под факелом изолированной газовой КЭС мы имеем дело только с оксидами азота. На изолированной мазутной КЭС к ним добавляются оксиды серы и угольная зола.
Надо иметь в виду, что в природе существуют угли с повышенным содержанием соединений хлора. То же относится к пока редкому для нас топливу – твердым бытовым отходам. В обоих случаях необходимо определять содержание хлора в отходящих газах.
В городах и промышленных районах с энергетическими объектами и развитой химической промышленностью этот список пополняется десятками наименований вредных, преимущественно органических, соединений.
Совместное присутствие конкретных сочетаний поименованных в нормативах Минздрава России соединений лимитируется правилом суммации.
Однако беспредельное увеличение вредных веществ охватываемых правилами суммации, не может не оказывать влияния на качество атмосферного воздуха.
Актуальность проблемы оценки комбинированного действия химических соединений, загрязняющих окружающую среду, общеизвестна. Достаточно указать, что в реальных условиях химическое загрязнение является многокомпонентным. Многообразие состава смесей веществ обусловливает различие задач, которые приходится решать при оценке комбинированного действия. В одних случаях определяют наиболее опасные и ведущие компоненты сложных смесей в других – тип комбинированною действия, в третьих – то и другое вместе и т. д.
Определение характера (типа) комбинированного действия проводится прежде всего в тех случаях, когда компоненты смеси имеют гигиенические регламенты содержания в той или иной среде при изолированном поступлении в организм. Характер комбинированного действия учитывается при гигиеническом обосновании допустимого содержания смеси вещества в окружающей среде, оценке степени ее загрязнения, планировании и осуществлении природоохранных мероприятий. Оценка характера комбинированного действия весьма важна и для дальнейшего совершенствования единого гигиенического нормирования факторов окружающей среды, в частности для разработки методов установления их максимальной допустимой и определения реальной нагрузки воздействия на человека.
Несмотря на определенные достижения гигиены в решении проблемы оценки характера комбинированного действия химических соединений, современные потребности практики в научно обоснованных рекомендациях по указанным вопросам удовлетворяются далеко не полностью. По мнению многих исследователей, это связано прежде всего с методическими трудностями гигиенической оценки комбинированного действия вредных веществ, в связи с чем за последние годы предложено значительное число различных приемов оценки указанного действия.
Результирующий гигиенический эффект как величина, зависящая от многих причин (концентраций и доз времени воздействия и др.), является недостаточно надежным количественным критерием для установленного типа (характера) комбинированного действия вещества. Главная трудность в том, что, как правило, кривая зависимости эффекта от уровня воздействия имеет S-образный характер. Согласно этой кривой, повышение концентрации (дозы) одного вещества или смеси веществ не ведет к пропорциональному увеличению эффекта, что может существенно искажать оценку характера (типа) комбинированного действия в зависимости от того, в какой области кривой выявляются изменения эффектов. В связи с этим можно полагать, что понятие "характер комбинированного действия" должно быть иным, чем приведенные выше, о чем свидетельствует и сама нелепая установка гигиенической оценки характера комбинированного действия обеспечение безопасности для здоровья человека окружающей среды при совместном присутствии в ней нескольких веществ. Указанная цель фиксирует внимание исследователей не на степени изменения эффекта при сохранении уровней веществ в окружающей среде, а на степени изменения этих уровней таким образом, чтобы все реакции организма оставались в пределах их "нормы". Следовательно, при гигиенической оценке характера комбинированного действия решающее значение имеет не степень изменения эффекта, а степень изменения изоэффективных или биологических эквивалентных концентраций (именно таковы ПДК веществ в смеси по сравнению с таковыми при изолированном действии).
Таким образом, при формулировании понятия "характер комбинированного действия" следует иметь в виду не только возможную нелинейную зависимость эффекта от концентраций как отдельных веществ, так и смесей, но и саму цель гигиенической оценки этого действия. Поэтому представляется, что характер комбинированного действия отражает степень изменения токсичности и опасности (или токсикометрических параметров) веществ в смеси по сравнению с их изолированным действием.
Количественно характер комбинированного действия оценивается по тому, насколько должна измениться концентрация каждого вещества в смеси, чтобы их суммарная концентрация была изоэффективна определенной (среднесмертельной, пороговой) концентрации каждого вещества в отдельности.
Излагаемые ниже инструктивно-методические рекомендации утверждены Минздравом СССР и предназначены для органов санитарно-эпидемиологических служб (СЭС) для гигиенической оценки загрязнения воздуха населенных мест.
Методика базируется на данных натурных стационарных и маршрутных 20-минутных измерений, осуществляемых службами Росгидромета и Минздрава России.
В качестве среднесуточной принимается среднеарифметическое значение концентраций, измеренных в течение суток, или из полученной при непрерывном отборе пробы в течение 24 часов.
Под среднемесячной понимается среднеарифметическое из среднесуточных концентраций за этот месяц. Под среднегодовой – среднее всех 365-суточных или 12-месячных усредненных концентраций.
Фактическое загрязнение атмосферы воздуха городов и населенных пунктов оценивается по 5-балльной шкале:
I – допустимое загрязнение; II – умеренное; III – слабое; IV – сильное; V – очень сильное.
Загрязнение I степени является безопасным для здоровья населения. При загрязнении II – V степеней вероятность возникновения неблагоприятных эффектов возрастает с увеличением степени загрязнения.
Результирующее загрязнение атмосферы при одновременном присутствии нескольких вредных веществ оценивается по так называемому комплексному показателю Р, учитывающему характер комбинированного воздействия веществ и их класс опасности:
.
Величина К представляет собой фактическое среднегодовое загрязнение атмосферы конкретным веществом в долях среднесуточного ПДК (ПДКсс), приведенное к биологическому эквиваленту 3-го класса опасности. Для получения этого значения вначале определяют кратность превышения веществом i его ПДКсс:
Кi = сi / (ПДКсс)i
Приведение Кi к 3-му классу опасности осуществляется по таблицам 1.4–1.6.
Таблица 1.4 Приведение кратности превышения ПДК веществ 1-го класса к таковым
3-го класса опасности
Таблица 1.5 Приведение кратности превышения ПДК веществ 2-го класса к таковым
3-го класса опасности
Таблица 1.6 Приведение кратности превышения ПДК веществ 4-го класса к таковым
3-го класса опасности
Для значений, отсутствующих в таблицах, предполагаются следующие формулы:
для вещества 1-го класса К1–3=Кi32,89lgKi
вещества 2-го класса K2–3=Ki3/21,55lgKi
вещества 3-го класса K3–3=Ki
вещества 4-го класса K4–3=Ki3/41,05lgKi
В нормативах Минздрава России приводятся сведения о классе опасности вещества совместно с ПДК и для веществ рассматриваемого нами круга в таблицах 1.2 и 1.3.
Полученное значение Р оценивается по табл. 1.6 в зависимости от абсолютного значения Р и числа токсичных компонентов. Так, например, при наличии семи веществ с комплексным показателем, равным 11, загрязнение воздуха будет оцениваться как умеренное. Сопоставляя комплексные показатели для разных групп веществ или районов, можно судить об относительном уровне загрязнения.
Таблица 1.7 Зависимость комплексного показателя от числа загрязнителей и уровня загрязнения
К моменту издания настоящей книги в работах Госкомиздата России получил распространение так называемый индекс загрязнения атмосферы ИЗА, построенный по аналогичным признакам с Р, но имеющий несколько иные численные коэффициенты. Оба показателя одинаково отражают тенденцию многокомпонентных загрязнений и один другого не исключает.
Установлены также для каждого региона свое ПДВ – предельно допустимые выбросы (ПДВ). Это глубокое заблуждение привело к тому, что предприятия стараются строить дымовые трубы поистине фантастической высоты – до 500 м. Попытка ограничить высоту труб до 265 м не увенчалась успехом. Мотивом строительства высоких дымовых труб является возможность как можно дальше и как можно на большие площади выбросить вредные токсичные вещества, при этом не нарушая установленных норм ПДК и ПДВ. Чем выше труба, тем большее количество вредных, опасных для здоровья веществ может выбросить предприятие на законных основаниях. Пыль от дымовых труб может осаждаться за сотни километров, а вредные газы, такие как окислы серы, азота, соединяясь с влагой атмосферы, выпадают в виде кислотных дождей за тысячи километров от выбрасывающего объекта.
Вот в чем причина плачевного, кризисного состояния биосферы – в неправильной оценке возможного и невозможного. Существующие в настоящее время законы и критерии оценки (ПДК, ПДВ) дают возможность выбрасывать в атмосферу, не боясь быть наказанным, огромные количества вредных веществ, исчисляемые миллионами тонн в год.
Человечество обязано пересмотреть эти критерии и оценивать промышленное предприятие только по абсолютному количеству выбросов, измеренных в тоннах в год или в килограммах в сутки.
Именно такой подход заставит ученых и промышленников отказаться от порочной практики выбрасывать газовые отходы на соседа и на своих сограждан якобы по чуть-чуть из очень высоких труб.
Выбрасывая на огромные территории вредные для всего живого, но необходимые для промышленности вещества, такие как окислы цветных металлов, тяжелые металлы, радиоактивные элементы и т. п., промышленность теряет их безвозвратно, т. к. собрать их уже невозможно.
Существующие критерии оценки экологичности предприятий – основная причина того неверного пути, который приводит к гибели биосферы.
Оценка опасности выбросов должна производиться на основании воздействия определенного количества вещества на флору и фауну. Например, капля никотина убивает лошадь. Если предприятие выбросило токсичное вещество, по воздействию равное капле никотина, оно должно возместить ущерб, равный стоимости лошади. В настоящее время те же токсины скапливаясь в малых концентрациях, убивают постепенно сразу тысячи лошадей.
Оценивая предприятие на экологическую безопасность по абсолютному количеству выбросов, природоохранные организации будут иметь возможность возмещать даже самые, казалось бы, безобидные выбросы.
Итак, принцип рассеивания выбросов на большие площади есть следствие несовершенного законодательства и принятых во многих странах мира норм оценки допустимости выбросов, а именно – ПДК.
Сохраняя ПДК в пределах нормы, промышленные предприятия выбрасывают в атмосферу миллионы тонн токсичных и вредных веществ, оставляя вокруг себя отравленную пустыню.
На Конференции ООН в 1992 г. в Рио-де-Жанейро прозвучал вывод о том, что нынешняя рыночно-потребительская модель, действующая в ряде развитых стран, стремительно ведет к гибели всего человечества. Это модель неустойчивого развития, характеризующаяся бездумной разработкой и потреблением природно-энергетических и сырьевых ресурсов биосферы.
Отходы черной и цветной металлургии по вредному воздействию на окружающую среду стоят на втором месте, сразу же за предприятиями энергетического комплекса, и на первом по выбросу ценных компонентов, необходимых промышленности как сырье.
Норильский никель выбрасывает 120 тыс. т SO2, в целом по стране выбрасывается 23–24 млн. т серной кислоты.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
