Основные принципы гигиенического регламентирования химических веществ в атмосферном воздухе, воде, почве и растительности

Гигиеническое регламентирование химических веществ в почве

Почва представляет собой сложную малодинамичную систему, меняющуюся на небольших климато-ландшафтных территориях.
Основные положения теории и практики гигиенического нормирования содержания вредных веществ в почве заключаются в следующем.
1. Не всякое поступление экзогенных химических веществ в почву следует рассматривать как опасное для здоровья человека и окружающей среды.
2. Безопасность поступления химических веществ в почву определяется недопустимостью превышения адаптационной возможности самых чувствительных групп населения или порога экологической (самоочищающей) способности почвы.
3. Установление норматива основывается на данных, полученных в экстремальных почвенно-климатических условиях (максимальная миграция вещества в контактирующие с почвой среды) с учетом влияния на процессы самоочищения и микробиоценоза.
4. Гигиенические нормативы устанавливаются с учетом лимитирующего показателя вредности: общесанитарного, миграционного водного, воздушного (переход из почвы в воду или воздух), органолептического, фитоаккумуляционного (переход и накопление в растениях) и санитарно-токсикологического. Последний учитывает возможность поступления веществ, содержащихся в почве, в организм человека одновременно несколькими путями: с пылью, вдыхаемым атмосферным воздухом, питьевой водой, продуктами питания и др.
5. Если учитывать чрезвычайную вариабельность климато-географических условий формирования почв, то экспериментально обоснованную ПДК можно рассматривать как эталонную величину отсчета, используемую для оценки опасности загрязнения почвы в конкретных почвенно-климатических условиях.
Предельно допустимые концентрации экзогенного химического вещества в почве — максимальное его количество (в мг/кг пахотного слоя абсолютно сухой почвы), установленное в экстремальных почвенно-климатических условиях, которое гарантирует отсутствие отрицательного прямого или опосредованного через контактирующие с почвой среды воздействия на здоровье человека, его потомство и санитарные условия жизни населения.
Принципиальная схема гигиенического нормирования предусматривает обоснование пороговых концентраций вещества по шести показателям вредности: органолептическому (изменение запаха, привкуса, пищевой ценности фитотест-растений, а также запаха атмосферного воздуха, вкуса, цвета и запаха воды); общесанитарному (влияние на процессы самоочищения почвы); фитоаккумуляционному (транслокационному); водно-миграционному, воздушно-миграционному, санитарно-токсикологическому. Таким образом, в настоящее время в профилактической токсикологии и гигиене разработана система гигиенических нормативов, регламентирующих уровень воздействия потенциально опасных химических соединений на здоровье человека. Методология гигиенического нормирования постоянно совершенствуется на основе анализа тенденций в изменении качества окружающей среды, а также достижений фундаментальных наук. Именно в этом заключается относительный характер гигиенических нормативов. Относительность нормативов отнюдь не означает их неуклонного снижения. В ряде случаев ранее установленные нормативы могут быть и повышены при наличии убедительных экспериментальных и эпидемиологических данных.
Необходимо помнить, что гигиенические нормативы содержания химических веществ, за редким исключением, характеризуют допустимые, а не оптимальные условия воздействия факторов окружающей среды. Поэтому их неукоснительное соблюдение является минимально необходимой мерой по обеспечению химической безопасности. При этом, однако, не следует и переоценивать вклад техногенных факторов, в том числе химических веществ, в развитие заболеваний человека. Неоправданная “хемофобия”, так же как и недооценка опасности химических соединений, может привести к значительным прямым и косвенным ущербам здоровью человека.

Воздух.

Основные принципы гигиенического нормирования вредных веществ в атмосферном воздухе сформулированы В. А. Рязановым. ПДК по нормативам должна быть:

1) ниже порога острого и хронического воздействия на человека, животных и растительность;

2) ниже порога запаха и раздражающего действия на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей;

3) значительно ниже ПДК, принятых для воздуха производственных помещений.

Необходимо учитывать сведения о заболеваемости и жалобы населения в зоне влияния выбросов, которые

не должны оказывать влияния на бытовые и санитарные условия жизни, а также не вызывать привыкания организма.

ПДК служит масштабом, по которому судят, насколько существующее загрязнение превышает допустимый предел. Они дают возможность обосновать необходимость тех или иных мероприятий для санитарной охраны атмосферного воздуха и проверить эффективность этих мероприятий. В основе нормирования лежат принципы пороговости и этапности.

ПДК загрязнений в атмосферном воздухе устанавливаются по двум показателям – максимальным разовым (ПДК м. р.) и среднесуточным – ПДК с. с. (24 ч). Наиболее важные среднесуточные концентрации, превышение которых указывает на возможное неблагоприятное токсическое действие регламентируемых веществ. Максимально разовые концентрации устанавливаются для веществ, обладающих преимущественно раздражающим или рефлекторным действием.

В то время как в большинстве зарубежных стран для установления стандарта учитываются главным образом эпидемиологические данные о влиянии загрязнений атмосферного воздуха на здоровье населения, в нашей стране доминирует экспериментальный подход. Проведение эксперимента с точно заданными условиями не только обеспечивает большую точность полученных данных, но и позволяет устанавливать контролирующие показатели, не дожидаясь появления неблагоприятных последствий для здоровья населения.

На первом этапе эксперимента изучаются пороговые концентрации рефлекторного действия – порог запаха и в некоторых случаях порог раздражающего действия. Эти исследования проводятся с волонтерами на специальных установках, обеспечивающих подачу в зону дыхания строго дозируемых концентраций химических соединений. В результате статистической обработки полученных результатов устанавливается пороговая величина. Эти материалы затем используются для обоснования максимально разовой ПДК.

На втором этапе исследований изучается резорбтивное действие соединений в условиях длительных экспозиций на подопытных животных (обычно беспородных белых крысах) с целью установления среднесуточной ПДК. Хронический эксперимент в специальных затравочных камерах длится не менее 4 месяцев. Животные должны находиться в камерах круглосуточно.

Важным моментом является выбор исследуемых концентраций. Обычно выбирают три концентрации: первая на уровне порога запаха, вторая в 3—5 раз выше и третья в 3—5 раз ниже. Если исследуемое вещество не обладает запахом, то концентрации для токсикологического эксперимента рассчитывают по формулам, опирающимся на регламентируемые гигиенические, токсикометрические показатели или на физико-химические параметры и особенности структуры вещества.

При проведении эксперимента производится отбор тестов, адекватных механизму действия изучаемого соединения, а также интегральных тестов, характеризующих проявление защитно-приспособительных реакций. ПДК атмосферных загрязнений устанавливаются по лимитирующему показателю – по уровню концентрации, который оказался наименьшим при использовании различных тестов. В качестве пороговых принимаются концентрации, которые вызывают запах, раздражающее действие, специфические проявления или какие-нибудь другие реакции, которые могут рассматриваться как защитно-приспособительные. Большое внимание уделяется возможности появления отдаленных последствий (эмбриотропного, гонадотропного, канцерогенного, мутагенного и др.).

Значительное распространение получили сейчас методы экспрессного регламентирования атмосферных загрязнений. Результаты краткосрочного эксперимента (1 месяц) анализируются графически на двойной логарифмической сетке, по оси ординат – время наступления эффектов, по оси абсцисс откладываются значения концентраций. Прямые зависимости «концентрация – время», полученные по наиболее достоверным тестам, могут иметь различные углы наклона к оси абсцисс (концентрации). Пороговые концентрации устанавливаются по прямым зависимости «концентрация – время» путем экстраполяции их на четырехмесячный срок хронического эксперимента. Таким образом могут быть установлены дифференцированные по времени значения ПДК, в том числе среднегодовые, соответствующие ПДК с. с.

Разработанные в России ПДК и ориентировочные безопасные уровни (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест имеют обязательный характер как элемент санитарного законодательства и используются в практике проектирования и санитарного надзора.

Вода.

Особенности гигиенического нормирования химических веществ в водной среде обусловлены универсальной ролью воды в биосфере и хозяйственной деятельностью, что предполагает необходимость нор- мирования экзогенных химических веществ в зависимости от вида использования воды. С гигиенических позиций оценивается уровень загрязнения воды, предназначенной для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) химического вещества в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования - максимальная концентрация вещества в воде, которая при поступлении в организм в течение всей жизни не должна оказывать прямого или опосредованного влияния на здоровье населения в настоящем и последующих поколениях, в том числе в отда- ленные сроки жизни, а также не ухудшать гигиенические условия водопользования.

Вторая особенность нормирования качества воды по химическому составу заключается в том, что гигиенические требования распро- страняются на объект водопользования не на всем его протяжении, а только у первого пункта водопользования населения.

Третья особенность гигиенического нормирования химического фактора в водной среде связана с тем, что вода используется населением не только для хозяйственно-питьевых, но хозяйствен- но-бытовых, рекреационных и лечебных целей. В связи с этим при нормировании учитывается не только непосредственное влияние на организм (санитарно-токсикологический лимитирующий показатель вредности), но и влияние загрязнителя на органолептические свойства воды (органолептический лимитирующий показатель вредности) и на процессы самоочищения воды водоемов (общесанитар- ный лимитирующий показатель вредности).

В качестве четвертой особенности гигиенического регламентирования следует отметить единые уровни ПДК и ОДУ вредных веществ в воде всех водных объектов, используемых населением. Обусловлено это тем, что очистные сооружения водопроводных станций не обла- дают барьерной функцией в отношении большинства химических соединений.

К особенностям гигиенического нормирования химических веществ в водной среде относится обязательное исследование их стабильности в водной среде и способности к биотрансформации. При этом производится оценка неблагоприятного влияния на организм теплокровных, на органолептические свойства воды, санитарный режим водоемов не только исходных загрязнителей, но и продуктов их деструкции и биотрансформации.