ВЫБОР ПДК ПРОИСХОДИТ ПО ОДНОМУ КРИТЕРИЮ

ПДК (Предельно допустимая концентрация)
– это величина, характеризующая максимальное количество вещества, которое может находиться в определенном объеме измерений и не причинять ущерба живым организмам (в том числе, и человеку). Чтобы выяснить, что такое ПДК, необходимо определить, какие виды ее измеряются в разных средах и каковы их максимально допустимые уровни.

Лимитирующий
признак вредности  
(ЛПВ)
— признак, характеризующийся наименьшей
безвредной концентрацией в воде; иными
словами, это признак, который определяет
собой наиболее ранний и вероятный
характер неблагоприятного влияния в
случае появления в воде химического
вещества в  
концентрации
,
превышающей  
ПДК
.

Для
воды хозяйственно-питьевого назначения
выделяются три типа ЛПВ —
санитарно-токсикологический, общесанитарный
и органолептический. Санитарно-токсикологический
подразумевает концентрацию, при
превышении которой вещество
становится  
токсичным
 
для
человека. Общесанитарный свидетельствует
о нарушении санитарного состояния
водного объекта. Органолептический
обозначает концентрацию, при превышении
которой вода меняет вкусовые качества,
цвет, запах, а также характеризуется
образованием пены или плёнки.

ПДК
устанавливается на основании определения
ЛПВ — по наименьшему из трех.
Пример:  
Медь
 
токсична
для человека – при 10 мг/л, нарушает
процессы самоочищения гидроэкосистемы
– при 5 мг/л, придает воде  
привкус
 
–
при 1 мг/л. Последнее значение – наименьшее
из трех, поэтому здесь ЛПВ –
органолептический, и хозяйственно-питьевое
ПДК – 1 мг/л.

Описание

1. Медико-экологическая характеристика Центрального Черноземья.

2. Стронций. Экотоксические свойства: поступление и распространение в окружающей среде, механизм токсичности, опасность для флоры, фауны и человека, ПДК.

10) Сколько волков может прокормиться на пощади 20 г(производительность 1 м2 принять за 300 г), если средняя масса волка 60 кг(60% воды). Сколько зайцев будет съедено, если их средняя масса 1,5 кг, а содержание воды 65%.

20) При сгорании 1 л этилированного бензина в атмосферу выбрасывается 0,3 г свинца. Какой объем воздуха может быть загрязнен (в концентрации выше ПДК), если автомобиль проехал 500 км? Расход бензина принять 0,1 л на 1 км. Дайте ссылку на нормативные документы,которыми Вы воспользовались при решении задачи.

30) В аптеке разбился штанглас с йодом кристаллическим массой 50 г. Йод быстро испарялся. Площадь помещения 30 м2, высота 3,5 м. Можно ли находиться в этом помещении без вреда для здоровья? Каков класс опасности токсиканта? Дайте ссылку на нормативные документы,которыми Вы воспользовались при решении задачи.

10. Законы рационального природопользования предложил

1) Ч. Дарвин

2) К. Линней

3) Б. Коммонер

4) Т. Мальтус

5) Ю. Либих

70. Виды природопользования

3) экологически безопасное

4) экологически опасное

80. Областью применения биотехнологии является

1) переработка отходов

2) защита атмосферы

3) очистка вод

4) защита почв

120. Принципы установления нормативов для атмосферного воздуха

1) выбор лимитирующего показателя вредности

2) охрана здоровья населения

3) недопустимость отклонения какого-либо показателя жизнедеятельности организма человека

4) недопустимость мобилизации компенсаторных механизмов человека

5) приоритет эксперимента при установлении ПДК  Ответ:

130. Основными антропогенными загрязнителями почв являются

1) пестициды и минеральные удобрения

2) тяжелые металлы

3) нефть и нефтепродукты

4) отходы производства и газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу

150. Выбор ПДК происходит по одному критерию

1) санитарно-токсикологическому показателю

2) органолептическому показателю

3) лимитирующему показателю

4) общесанитарному показателю

5) ведущему показателю загрязнения

160. Опасные загрязнители водоемов

1) канцерогенные вещества

2) мутагенные вещества

3) тератогенные вещества

4) токсичные вещества

5) биоаккумулируемые вещества

190. Для наземной воздушной среды характерно многообразие

1) жизненных форм организмов

2) потомков у организмов

3) систем коммуникаций в сообществе

4) способов потребления солнечной энергии  Ответ:

220. Отличительные признаки литосферы

1) состоит из твердой, жидкой и газообразной фаз

2) жизнь распространена по всей литосфере

3) в ее состав входят органические и минеральные компоненты

4) в ее состав входит особое органическое вещество – гумус

5) в ее состав входят почвенные вода и воздух

230. Плата за размещение отходов в пределах лимитов входит

1) в счет прибыли

2) в себестоимость продукции

3) в счет заработной платы

4) в счет средств природоохранных организаций

5) верны все ответы

240. Отдаленные эффекты пестицидов

250. Преимущества фоп над хоп

2) меньшая стойкость в окружающей среде

3) не образуют более токсичных продуктов распада

4) циркулируют в окружающей среде десятилетиями

5) менее опасны для человеческой популяции  Ответ:

270. К улучшителям консистенции относятся

2) ароматические пищевые эссенции

3) желе- и студнеобразователи

4) натуральные экстракты и настои

5) разрыхлители  Ответ:

300. Правильные утверждения

1) пищевые добавки предназначены для придания определенных свойств продуктам питания, БАД – для обогащения рациона биологически активными веществами

2) к пищевым добавкам применим закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», а к биологически активным добавкам – закон «О лекарственных средствах»

3) для пищевых добавок актуальным является требование их безвредности для организма, а для биологически активных – нет

4) пищевые добавки вводятся в состав продуктов питания, БАД – чаще находятся в компактной форме (бальзамы, настои, экстракты и т.д.)

5) употребление разрешенных пищевых добавок всегда безопасно для организма, а биологически активных – нет (аллергические реакции, гипервитаминоз и т.д.).

Основные понятия и методика установления пдк

Общие положения
. К основным
нормированным показателям количества
вредных веществ, допустимых с точки
зрения безопасности человека, относятся
ПДК (предельно допустимая концентрация),
ОБУВ (ориентировочный безопасный уровень
воздействия), ОДК (ориентировочное
допустимое количество) и ОДУ (ориентировочно
допустимый уровень). Последние три –
временные характеристики, подменяющие
предельно допустимую концентрацию
загрязняющего вещества до ее установления.

Существует несколько видов ПДК
загрязняющих веществ в разных компонентах
среды: в атмосферном воздухе, в воде
природных и искусственных водоемов, в
почве. Гигиенические ПДК устанавливаются
на вредные вещества в пищевых продуктах.
Кроме того, существуют ПДК вредных
веществ в организме человека. Последние
представляют собой уровень вредного
вещества (или продуктов его превращения)
в организме (в крови, моче и др.) или
уровень биологического ответа наиболее
поражаемой системы организма (например,
содержание гемоглобина), при котором
непосредственно в процессе воздействия
или в отдельные периоды жизни настоящего
и последующего поколений не возникает
заболеваний или отклонений в состоянии
здоровья, устанавливаемых современными
методами исследований. Данное определение
не распространяется на радионуклиды и
биологические вещества, представленные
сложными биологическими комплексами,
а также на бактерии и микроорганизмы.

Временные нормативы на содержания
загрязняющих веществ имеют следующие
обозначения: ОБУВ – для атмосферного
воздуха и водоемов рыбохозяйственного
назначения, ОДК – в почве, ОДУ в воде
хозяйственно-питьевого и культурно-бытового
назначения.

Несмотря на разнородность (различное
физическое и химическое состояние)
перечисленных сред при разработке ПДК
используются единые принципы, которые
можно сформулировать следующим образом:

1) в основу разработки закладывается
только биологический принцип (в данном
случае — воздействие на человека
или гидробионтов);

2) используются экспериментальные и
натурные исследования, результаты
которых гармонизируются;

3) в основу положена трехкоординатная
система «доза—время—эффект» с
нахождением вероятностных количественных
порогов вредного действия;

4) из всего комплекса первичных,
вторичных и опосредованных эффектов
выделяется лимитирующий;

5) нормирование осуществляется с
учетом предполагаемой физиологической
адаптации человека.

По характеру воздействия на организм
человека вредные химические вещества
могут вызывать следующие эффекты:

1) токсические — ядовитость, т. е.
способность вещества оказывать вредное
действие на организм;

2) раздражающие — проявляющиеся
в раздражающем воздействии на те или
иные органы человека;

3) сенсибилизирующие (аллергические) — вредная
для организма чрезмерная иммунная
реакция на вещества (аллергены), которые,
как правило, нетоксичны;

4) канцерогенные — вызывающие
злокачественные новообразования;

5) мутагенные — оказывающие влияние
на наследственность через скачкообразное,
спонтанное и ненаправленное изменение
наследственности;

6) различные эффекты, влияющие на
репродуктивную функцию человека;

7) тератогенные — ведущие к
возникновению пороков развития и уродств
у потомства человека, животных, растений.

Проникновение химических веществ в
организм человека осуществляется через:

3) кожные покровы и слизистые оболочки.

В современном нормировании при
установлении допустимых концентраций
вредных веществ используют принцип
пороговости действия или принцип
приемлемого риска. Принцип пороговости
действия — выявление минимальной
концентрации вредного вещества,
вызывающей интоксикацию организма, —
является основой гигиенического
нормирования. На нем построена система
оценки результатов экспериментально-биологических
исследований. Принцип приемлемого риска
используется в беспороговой модели для
оценки мутагенного и канцерогенного
действия с отдаленными последствиями,
когда невозможно установить количественную
связь между силой действия и эффектом
в связи с отсутствием экспериментальных
данных. В этом случае определение риска
основано на вероятностном подходе.
Данный принцип используется также при
нормировании экологических рисков.

В целом же экологические нормативы
должны лежать за пределами действующих
доз, т.е. основой, по мере возможности,
должен служить принцип пороговости.
Исследованием механизмов и, главное,
последствий химического, физического
и биологического воздействия на живые
организмы, прежде всего на человека,
занимается экотоксикология.

Экологическая токсикология
— наука
о потенциальной опасности вредного
воздействия веществ на живые организмы
и экосистемы, о реакциях живых существ
на контакт с химическими агентами. Она
относится к разделу медицины о физических,
химических свойствах ядов и их действии
на живые организмы, а также о средствах
предупреждения и лечения отравлений.

Исследуя проблемы вредного воздействия
химических веществ на организм человека,
необходимо помнить, что еще в эпоху
Возрождения врач и естествоиспытатель
Парацельс (1493-1541) писал: «Все есть яд и
ничего не лишено ядовитости». Иными
словами, одно и то же вещество может
быть ядом, лекарством и необходимым для
жизни средством. Все зависит от
концентраций, вмещающих сред и условий
взаимодействия с живыми организмами.
Применительно к экологии, в частности
к экологическому нормированию, необходимо
четко представлять, при каких условиях
обычное химическое вещество в окружающей
среде переходит в категорию загрязняющего
(вредного).

Способы проникновения вредных веществ
в организм.
Прямое вредное воздействие
загрязняющего химического вещества
возможно лишь в случае его попадания в
организм. Известно несколько путей
проникновения вредных веществ в организм
человека и животных.

1) Пероральный путь подразумевает
поступление химических веществ через
желудочно-кишечный тракт с пищей и
водой. Они всасываются в кровь из ротовой
полости (особенно это характерно для
фенолов и цианидов) или из желудочно-пищевого
тракта. В желудке резорбции (т. е.
всасыванию) вещества активно способствует
желудочный сок.

2) Ингаляционный путь — поступление
через дыхательные органы. Динамика
поступления в организм этим путем
определяется агрегатным состоянием
вредного вещества, которое может
находиться в пыли, тумане, дыме или в
составе газовой фазы. Это наиболее
быстрый путь проникновения в организм,
что обусловлено огромной площадью
поверхности легочных альвеол (до 100–120
м ²
) и непрерывным током крови по
легочным капиллярам. Активность
проникновения вещества в кровь зависит
от его растворимости. Место осаждения
аэрозолей в дыхательных путях человека
обусловлено величиной частиц: крупные
частицы (диаметром более 10 мкм) чаще
осаждаются в носоглотке; дисперсные
(2-10 мкм) остаются в верхних дыхательных
путях; тонкодисперсные (менее 2 мкм)
попадают в альвеолярную область. Для
носоглотки и верхних дыхательных путей
существует достаточно эффективный
способ очищения от твердых частиц —
движение со слизью вверх, однако и в
этом случае происходит частичное
растворение химических веществ, их
проникновение в кровь.

3) Накожный путь — поступление вредных
веществ через кожу (площадь поверхности
кожи человека 2 м ²
), в основном
через сальные железы, устья протоков
потовых желез, через волосяные флолликулы.
Особенно активно проникают под кожу
вещества с высокой степенью растворимости
в жирах.

Преобладающий путь поступления вредного
вещества в организм зависит от его
химических свойств и агрегатного
состояния. Для газообразных веществ
основной путь — ингаляционный; для
твердых — пероральный и ингаляционный;
для жидких — пероральный и накожный.
Поэтому можно рекомендовать соответствующие
способы защиты человека от вредных
химических веществ в зависимости от их
свойств и состояния, что входит в задачи
активно развивающейся в последнее время
экологической токсикологии.

Основные токсикометрические
характеристики
. При рассмотрении
методологии разработки ПДК вредных
веществ нам необходимо познакомиться
с некоторыми токсикометрическими
характеристиками и параметрами,
используемыми для количественной оценки
токсичности веществ.

Степень токсичности — это абсолютное
количество или доза поллютанта, вызывающие
определенный биологический эффект, те
или иные патологические изменения.
Уровень дозы — доза за единицу
времени. Неблагоприятный эффект
воздействия вредного вещества может
проявляться в форме гибели или
функциональных изменений организма. В
первом случае для оценки используют
понятие  «летальная доза»
.
Функциональные изменения обозначают
через понятие «действующие дозы и
концентрации»
, которые вызывают
признаки интоксикации организма, а
также через пороговые и недействующие
величины. В связи с этим ниже даются
определения некоторых из них.

Пороговая доза
(порог однократного
действия) — это наименьшее
количество вещества, вызывающее при
однократном воздействии такие изменения
в организме, которые обнаруживаются с
помощью специальных биохимических или
физиологических тестов при отсутствии
внешних признаков отравления. Недействующая
доза
— это максимальное количество
вещества, не приводящее к каким-либо
изменениям в организме.

Токсическая несмертельная доза
(ЕД) вызывает видимые проявления
отравления без летального исхода. Токсическая смертельная (летальная)
доза
(ЛД) или концентрация (ЛК) вызывает
отравления, заканчивающиеся гибелью
организма.

В практике экотоксикологии используют
три количественные оценки:

1) ЛД _min
(ЛК _min
) — гибель
отдельных особей;

2) ЛД ₁₀₀
(ЛК ₁₀₀
) — гибель
всех особей;

3) ЛД ₅₀
(ЛК ₅₀
) — гибель
50% особей.

В экспериментально-биологических
исследованиях применяют два основных
подхода. Первый – кратковременное
воздействие, которое приводит к острым
отравлениям. В длительном эксперименте
используют понятие хронического
отравления, т. е. заболевания, развивающегося
в результате систематического воздействия
таких доз вредного вещества, которые
при однократном поступлении в организм
не вызывают отравления. Отсюда вытекает
два значения пороговых концентраций:
для однократного (C _{мин.
остр.}
) и хронического (C _{мин.
хрон.}
) воздействий. Таким образом,
все перечисленные выше параметры
характеризуют токсичность вещества.

В дополнение к этому мы рассмотрим ряд
токсикометрических величин, определяющих
вероятность угрозы отравления. Они
используются при установлении класса
опасности вредных веществ.

Зона однократного острого
действия
— диапазон концентраций
вредного вещества между средней летальной
дозой и пороговой концентрацией для
однократного воздействия:

При этом чем меньше диапазон между
смертельной и пороговой концентрациями,
т. е. чем меньше значение Z
_AC

, тем токсичнее вещество.

Зона хронического действия
–
диапазон между пороговыми концентрациями
для однократного и хронического
воздействия:

Чем шире эта зона (чем больше значение
Z
_CH

),
тем выше опасность, поскольку возрастает
угроза накопления вещества в организме.

Коэффициент возможности ингаляционного
отравления (КВИО) представляет собой
отношение максимально достижимой
концентрации вредного вещества в воздухе
при 20С к средней
смертельной концентрации для мышей:

КВИО =

.

Высокое значение коэффициента указывает
на способность вещества создавать
токсичные концентрации.

Коэффициент кумуляции характеризует
степень накопления данного вещества в
организме человека. Он представляет
отношение суммарной дозы, полученной
организмом при многократном введении
среднесмертельной дозы вещества, к той
же величине, но при однократном введении:

Естественно, что с увеличением коэффициента
возрастает опасность вещества.

Классы опасности вредных веществ.
Необходимо отметить, что все вредные
вещества в зависимости от степени их
негативного влияния относятся к тому
или иному классу опасности. Однако одно
и то же вещество может иметь разный
класс в зависимости от вмещающей его
среды (почва, вода, атмосферный воздух,
сырье, продукты питания и т.д.), что
обусловлено его физико-химическими
свойствами, определяющими проявление
вредных эффектов. Приведем классификацию
и изложим общие принципы установления
класса опасности веществ, находящихся
в сырье, продуктах, полупродуктах и
отходах производства, т. е. в материальных
результатах хозяйственной деятельности
человека.

Такой подход регламентирован ГОСТ
12.1.007-76 «Вредные вещества. Классификация
и общие требования безопасности». В
соответствии с ним по степени воздействия
на организм выделяют четыре класса
опасности вредных веществ:

1) 1-й класс — вещества чрезвычайно
опасные;

2) 2-й класс — вещества высоко
опасные;

3) 3-й класс — вещества умеренно
опасные;

4) 4-й класс — вещества малоопасные.

Класс опасности устанавливается в
зависимости от норм и показателей,
рассмотренных нами выше и указанных в
табл. 3. Отнесение вредного вещества
к тому или иному классу проводится по
показателю, значение которого соответствует
наиболее неблагоприятному классу
опасности.

Комбинированное и комплексное
воздействие химических веществ на
организм.
Многообразие химических
веществ, встречающихся в окружающей
среде, предопределяет возможность
комбинированного действия поллютантов
на организм человека или животного.
Например, в присутствии метана с помощью
микроорганизмов происходит метилирование
ртути, что резко увеличивает ее
токсичность. Соли тяжелых металлов, а
также активный хлор образуют комплексные
соединения с гумусовыми веществами. В
первом случае образуются металлфульваты,
более токсичные, чем исходные вещества.
Но особенно опасен синтез хлорфульватов,
характеризующихся канцерогенным
действием. Напротив, в водной среде в
присутствии органических соединений
тяжелые металлы образуют комплексные
органические соединения, что снижает
их токсичность.

Таблица 3
.
Классы
опасности вредных веществ

Принимая во внимание перечисленные
выше эффекты, для оценки уровня загрязнения
объектов окружающей среды перспективно
использование комплексных гигиенических
нормативов – интегральных величин с
учетом всех вредных веществ в среде.
Однако в силу несовершенства методики
при разработке подобных нормативов
возникают серьезные трудности. Одна из
них заключается в необходимости создания
современной экспериментальной базы с
возможностью проведения большого
количества дорогостоящих опытов на
животных и дальнейшей экстраполяцией
результатов на человека. В настоящее
время у нас есть возможность надежной
количественной оценки совместного
воздействия лишь отдельных (как правило,
не более двух) загрязняющих веществ.

Таким образом, можно выделить
комбинированное и комплексное действие
вредных веществ на организм. К основным
видам комбинированного
действия
относят:

1) суммирование (аддитивность), когда
суммарный эффект смеси равен сумме
эффектов действующих компонентов ( А
и В
) и его можно оценить по зависимости

2) сверхсуммирование или потенцирование
(синергизм), когда наблюдается
непропорциональное усиление эффектов:

3) антагонизм или ингибирование, т. е.
снижение воздействия одного или обоих
веществ в результате их взаимовлияния:

4) независимое действие веществ —
комбинированное действие не отличается
от изолированного действия каждого яда
и преобладает эффект наиболее токсичного
вещества:

Последний вариант действия веществ —
наиболее общий и часто встречающийся
на практике. Все остальные относятся к
частным случаям независимого действия.
В качестве примера аддитивности можно
привести воздействие раздражающих
газов на организм человека (хотя для
некоторых газов существует вероятность
потенцирования) или наркотическое
действие смеси углеводородов.
Потенцирование отмечено при совместном
действии бутилакрилата и метилакрилата.
Пример независимого действия — смесь
бензолов и раздражающих газов. При
воздействии тяжелых металлов может
проявляться эффект как суммирования,
так и антагонизма.

На практике эффект суммации учитывается
посредством оценки концентрации через
нормирование по веществу, относящемуся
к наиболее неблагоприятному классу
опасности:

где С
_ПР
— приведенная
концентрация вещества, характеризующая
всю группу загрязняющих веществ,
действующих по принципу суммации.

Эффект полной суммации воздействия
вредных веществ учитывается также
посредством расчета коэффициента
действия:

тогда при К _Д
 n

т. е. величина ПДК при изолированном
действии уменьшается пропорционально
отношению коэффициента К _Д
к числу
веществ n
.

Комплексное
действие
проявляется
в том случае, когда проникновение одного
и того же вещества в организм человека
происходит разными способами. Например,
поступление вредного вещества может
осуществляться одновременно пероральным
и ингаляционным путями. В практике
нормирования это указывает на необходимость
оценки удельного значения каждого
фактора внешней среды в общей максимально
допустимой дозе. Для оценки комплексного
действия химических веществ рекомендуется
использовать формулу суммационного
эффекта

где С
– концентрация вредного
вещества в атмосферном воздухе, воде,
продуктах питания соответственно;

ПДК _атм
, ПДК _в
, ПДК _пищ
– предельно допустимая концентрация
вредного вещества в атмосферном воздухе,
воде, продуктах питания соответственно.

Практика разработки ПДК – критерии
необходимости и методы.
Химические
вещества, внедряемые в хозяйственную
деятельность, подлежат обязательной
токсикологической оценке и гигиеническому
регламентированию. Объем сведений,
необходимых для этого, зависит от
физико-химических свойств вещества,
степени его токсичности и опасности,
масштабов производства, числа
контактирующих с ним людей, актуальности
для экономики страны, распространенности
в объектах окружающей среды, а также
ряда других показателей, имеющих значение
для оценки возможности влияния вещества
на здоровье человека. В практике
санитарно-гигиенического нормирования
используется дифференцированный подход
к выявлению необходимости установления
нормативов и достаточности объема
получаемой для этого информации.
Обоснование выбора вещества для
выполнения гигиенического нормирования
состоит из четырех этапов.

На первом этапе осуществляется сбор
информации, необходимой и достаточной
для решения вопроса о целесообразности
проведения исследований по установлению
гигиенических нормативов. Информация
включает данные об объемах производства
и применении веществ, характеристику
физико-химических свойств, токсикологические
показатели.

На втором этапе на основе анализа
имеющихся данных определяются вещества,
не нуждающиеся в разработке гигиенических
нормативов в соответствии с обозначенными
критериями: объемами производства и
направлениями использования,
физико-химическими свойствами и др.
Например, нет необходимости устанавливать
ПДК для веществ, попадание которых в
атмосферный воздух невозможно в силу
их физико-химических характеристик. Не
имеет смысла разработка ПДК нестабильных
в воде соединений, при трансформации
которых образуются ингредиенты с
установленными гигиеническими
нормативами.

На третьем этапе намечаются очередность
и объем работ, необходимых для ускоренной
оценки нормативов без проведения
принятых токсиколого-гигиенических
исследований. Это целесообразно для
малоопасных неустойчивых соединений,
гомогенных веществ с уже установленными
нормативами или при наличии экспериментально
обоснованных ПДК этих веществ в других
средах. Особо оговариваются критерии
ускоренного нормирования химических
соединений, которые могут быть опасны
по канцерогенному и мутагенному действию.

На четвертом этапе принимается решение
о разработке гигиенических нормативов
для наименее изученных веществ,
представляющих экологическую опасность,
на основе проведения полного комплекса
принятых токсиколого-гигиенических
исследований.

На практике методы установления ПДК
развиваются по двум основным направлениям:

1) экспериментально-биологическое
направление, базирующееся на изучении
развития стадий интоксикации организма;

2) расчетно-экспериментальное направление,
в котором обоснование установления
норматива основывается на принципах
корреляционных зависимостей между
биологическим действием веществ и их
физико-химическими свойствами.

Основным прямым методом разработки
предельно допустимых концентраций
вредных веществ является
лабораторно-токсикологический
эксперимент
. При экспериментальной
оценке ПДК решающее значение имеют
результаты токсикологических исследований
на подопытных животных: крысах, мышах,
морских свинках, кроликах, собаках и
др.

Экспериментальные исследования по
своим целям делятся на три вида: острые
— время воздействия не превышает
нескольких дней, подострые — время
достигает одного месяца, и хронические
— время затравки составляет 5–6 месяцев.

Пути введения веществ в организм
выбираются исходя из реальных свойств
тестируемого вредного вещества. Опыты
ориентированы на выявление зависимости
время–доза–эффект. Для экспериментального
обоснования ПДК решающее значение имеют
результаты хронических опытов не менее
чем на двух животных. Исключение
составляет лишь установление максимальных
разовых концентраций в воздухе, что
проделывается на основе острых
экспериментов. По результатам хронических
экспериментов устанавливают пороговые
концентрации. Переход от них к ПДК
осуществляется через коэффициент
запаса, на который делится пороговое
значение. Реально коэффициент запаса
может меняться от 3 до 20 в зависимости
от характера вредного вещества, путей
поступления его в организм и результатов
экспериментов. Величина коэффициента
увеличивается с ростом абсолютной
токсичности, значения КВИО, кумулятивных
свойств, а также с уменьшением зоны
острого действия, при значительных
различиях в видовой чувствительности
и выраженном кожно-резорбтивном действии.

Определение значений параметров острой,
подострой и хронической токсичности
осуществляется в соответствии с
методическими инструкциями, в которых
регламентируются порядок и условия
проведения экспериментов.

Методы расчетно-экспериментального
направления
сейчас активно внедряются
в практику экотоксикологии. Это
обусловлено прежде всего высокой
стоимостью установления и обоснования
ПДК, что связано, в частности, с
длительностью экспериментов. Ежегодно
в мире синтезируются от 10 до 25 тысяч
новых соединений. Очевидно, что нереально
обосновать ПДК для каждого из веществ.
Эти доводы подчеркивают актуальность
развития расчетно-экспериментального
направления.

Как указывалось выше, данный метод
базируется на сопоставлении
физико-химических свойств веществ,
молекулярной структуры, их кумулятивных
характеристик в разных компонентах
окружающей среды. Широко используются
методы интерполяции и экстраполяции.
Применение расчетно-экспериментального
подхода направлено на обоснование ОДК,
ОДУ и ОБУВ. В практике ЭН ориентировочные
величины устанавливаются на этапе
разработки ПДК на определенный срок: в
атмосферном воздухе — на два, в воде —
на три года.

Разработка ПДК вредных веществ сопряжена
с проблемами методического характера,
которые в известной степени снижают
достоверность результатов и иногда
приводят к занижению или завышению (что
значительно реже) нормативных значений.
В первом случае это ведет к экономическим
потерям, обусловленным необходимостью
соблюдения заниженных норм или
принципиальной невозможностью их
обеспечения в реальных условиях в силу
более высоких фоновых значений, во
втором — к риску негативного воздействия
на человека. Выделим и другую не менее
существенную проблему: отдаленные
последствия вредных воздействий, прогноз
которых далеко не всегда может быть
достаточно достоверным, даже по
результатам хронических экспериментов.
В связи с этим в качестве основных задач
в области разработки и обоснования ПДК
выделяются:

1) совершенствование расчетных методов
с целью использования результатов
острых опытов для прогноза хронической
токсичности;

2) разработка надежных методов исследования
отдаленных последствий воздействия
вредных веществ на человека;

3) совершенствование способов экстраполяции
данных с животных на человека;

4) предложение более совершенных методик
определения коэффициента запаса –
величины шага от минимально действующей
концентрации до ПДК;

5) обоснование методологии краткосрочных
экспериментов;

6) развитие методов моделирования
интоксикации, приближающих экспериментальные
условия к натурным.

В целом же требования к гигиеническому
нормированию отвечают основным принципам
экологического нормирования —
соответствие полученных данных
современному научно-методическому
уровню, наличие доступного
химико-аналитического метода определения
вещества с необходимым порогом
обнаружения, подготовка технических
регламентов и их принятие.

Нормативные документы, содержащие нормы ПДК

Допустимые нормы ПДК содержатся в различных ГОСТах и актах, выпущенных органами санитарно-эпидемиологического надзора. Некоторые из них были созданы еще в советское время и с того момента не пересматривались, другие корректировались и издавались в ходе последних 20 лет.

Среди наиболее важных документальных источников стоит упомянуть следующие:

• ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест».
• ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».
• ГН 2.2.5.1827-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны (Дополнение №1 к ГН 2.2.5.1313-03)».
• ГОСТ 12.1.005-88 «ПДК вредных газов, паров и аэрозолей в воздухе рабочей зоны».
• ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования».
• ГН 2.3.3.972-00 «Предельно допустимые количества химических веществ, выделяющихся из материалов, контактирующих с пищевыми продуктами».

Существуют также дополнительные нормативные акты, регламентирующие ПДК конкретных типов веществ (например, дибензоидоксинов). Они имеют более узкую направленность и применяются при взятии проб на определенных промышленных объектах.

Превышать нормы, указанные в документах экологического права, не может нарушать ни одно предприятие и другой промышленный объект. За нарушения режима безопасности предусмотрена система штрафов.

Оценка экологической обстановки по данным мониторинга.

Обычно
на территории уже имеется ряд сетей
наблюдений, принадлежащих различным
службам, и которые ведомственно разобщены,
не скоординированы в хронологическом,
параметрическом и других аспектах.
Поэтому задача подготовки оценок,
прогнозов, критериев альтернатив выбора
управленческих решений на базе имеющихся
в регионе ведомственных данных становится,
в общем случае, неопределенной. В связи
с этим, центральными проблемами
организации экологического мониторинга
являются эколого-хозяйственное
районирование и выбор «информативных
показателей» экологического состояния
территорий с проверкой их системной
достаточности

 В
качестве основных причин, повлиявших
на изменение состояния окружающей
среды, более половины опрошенных указали
загрязнение населением, загрязнение
от автотранспорта и большое количество
вредных предприятий, осуществляющих
выбросы и сбросы загрязняющих веществ
в атмосферу.

   В
первую пятерку экологических проблем,
которые беспокоят население Новосибирской
области, вошли: загрязнение атмосферного
воздуха; антисанитарное состояние
дворов, улиц и подъездов; качество
питьевой воды; возрастающее количество
отходов производства и потребления, их
утилизация и переработка; экологическая
безопасность продуктов питания (в том
числе генетически модифицированных
продуктов) и промышленных товаров.

Подход EPA (оценка риска)

Понятие «EPA» возникло в США и означает «Министерство по охране окружающей среды (этот орган занимается контролем ПДК в Америке). Такой подход к измерению предельно допустимой концентрации может быть охарактеризован как вероятностный. Он начал применяться на практике с 1980-х годов, когда начались активные исследования о воздействии угольной пыли на здоровье шахтеров.

Данная концепция также получила название теории «совместных рисков»
.

Такое наименование объясняется тем, что при оценке вредности учитывается возможность параллельного воздействия на человека сразу нескольких факторов. В результате получаются не статические, а динамические коэффициенты (диапазоны), конкретное значение которых употребляется в определенной ситуации с учетом множества дополнительных показателей. Среди учитываемых при оценке рисков параметров выделяются:

• возрастные и половые характеристики;
• состояние здоровья испытуемых;
• генетические особенности популяции.

Поскольку исследователям приходится учитывать характеристики, они не могут обозначить четкие границы ПДК, как это было принято ранее. Вместо этого употребляется более гибкая единица – оценка рисков. Она более информативна и легче поддается научному и статистическому обоснованию. Чтобы определить конкретные показатели, нужно обратиться к случаям предельного риска. Именно обозначенный в них уровень и будет максимально допустимым для определенного химиката.

Установление значений ПДК

Не так давно в научной среде было принято определять предельно допустимую концентрацию какого-либо химиката в зависимости от степени его влияния на организм человека. Однако такой подход был упразднен, поскольку не учитывал генетических мутаций и долговременного воздействия некоторых химикатов. Например, канцерогены изначально не вызывают явных негативных реакций, результат их проникновения в человеческое тело проявляется только через несколько лет.

Для определения оптимальных показателей ПДК вредных веществ применяется сразу несколько источников:

• расчетные методы;
• результаты биологических экспериментов;
• материалы динамических наблюдений за людьми, подвергшимися воздействию опасных химикатов;
• компьютерное моделирование.

По результатам измерений формируются конкретные цифровые показатели, которые используются в качестве нормативов.

Фрагмент

В аптеке разбился штанглас с йодом кристаллическим массой 50 г. Йод быстро испарялся. Площадь помещения 30 м2, высота 3,5 м. Можно ли находиться в этом помещении без вреда для здоровья? Каков класс опасности токсиканта? Дайте ссылку на нормативные документы, которыми Вы воспользовались при решении задачи.

Найдем объем помещения 30*3,5=105 м ³

Иод ядовит. Смертельная доза (LD50) — 3 г. Вызывает поражение почек и сердечно-сосудистой системы. При вдыхании паров иода появляется головная боль, кашель, насморк, может быть отёк лёгких. При попадании на слизистую оболочку глаз появляется слезотечение, боль в глазах и покраснение. При попадании внутрь появляется общая слабость, головная боль, повышение температуры, рвота, понос, бурый налёт на языке, боли в сердце и учащение пульса. Через день появляется кровь в моче. Через 2 дня появляются почечная недостаточность и миокардит. Без лечения наступает летальный исход.

ПДК иода в воздухе 1 мг/м³.

Находится можно (Меньше ПДК в 2 раза). Йод относится ко 2-му классу опасности (ГОСТ 12.1.007).

Эффекты суммации, синергизма, антагонизма.

ПДК
– предельно допустимое воздействие
вредных веществ. Максимальная концентрация
примесей, которая при периодическом
воздействии или на протяжении всей
жизни чел. не оказывает на него или на
окр. среду в целом вредного влияния
включая отдаленные последствия. С
позиции экологии ПДК есть верхний предел
лимитирующих факторов среды при которых
их содержание не выходит за допустимые
границы эк. ниши человека.

Нормативы
ПДК устанавливается в законодательном
порядке или рекомендуется компетентными
учреждениями (комиссиями и т.п.). В
последнее время при определении ПДК
учитывается не только степень влияния
загрязнителей на здоровье человека, но
и воздействие этих загрязнителей на
диких животных, растения, грибы,
микроорганизмы, а также на природные
сообщества в целом. Нижние безопасные
пороги не сущ. при воздействии канцерогенов
и ионизирующей радиации. Любое превышение
ими привычных, природных фонов опасно
для животных организмов хотя бы
генетически, в цепи поколений.

При
наличии 2-х или более примесей возможно
появление эффекта суммации – качество
окр среды будет соответствовать
установленным нормативам при условии:

Синергизм
(усиление конечного эффекта) может иметь
выражение в простом суммировании
эффектов (аддитивное действие) или
потенцировании, когда общий эффект
превышает простое сложении эффектов
каждого из компонентов. Синергизм может
быть прямой (если оба соединения на один
субстрат) или косвенный (при разной
локализации их действия).

Антагонизм
приводит к ослаблению или исчезновению
эффекта.

Виды ПДК

Все выделяемые виды ПДК приняты для конкретных веществ при их изолированном действии (то есть для случаев, когда в среде имеется только один конкретный химикат). Фактически, такая ситуация невозможна, поскольку только в атмосферном воздухе содержится огромное количество примесей, в числе которых всегда есть вредоносные соединения
. Поэтому на практике используется принцип гигиенического нормирования. Например, при взятии проб городского воздуха в лаборатории учитывают коэффициенты параллельного воздействия 36 смесей из 2 компонентов и 20 смесей из 3-5 составляющих.

Чтобы оценить санитарное состояние различных сред, приходится определять следующие типы ПДК:

• для воздушной среды;
• для водной среды;
• для почвы;
• для продуктов питания.

Каждый из перечисленных показателей имеет особенности измерения и регламентируется конкретными законодательными актами РФ.

Для воздушной среды

Для того чтобы определить, насколько велика ПДК вредных веществ в воздухе, нужно измерить сразу несколько показателей:

• Максимально разовая ПДК (ПДКм.р.)
  . Концентрация, не приносящая вреда организму человека, которые дышит воздухом городской атмосферы на протяжении 22-35 минут.
• Среднесуточная ПДК (ПДКс.с.)
  . Концентрация, не оказывающая негативного влияния на самочувствие горожан, дышащих воздухом в течение неопределенно долгого времени.
• ПДК в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з.)
  . Это концентрация, которая не станет причиной проблем со здоровьем у людей, вдыхающим воздух в здании в течение 7,5-8 часов в сутки. Регламентируется ГОСТом 12.1.005-88 (включает нормы для 445 загрязняющих соединений).

Основной документ, регламентирующий предельно допустимую концентрацию токсинов в атмосферном воздухе – это ГОСТ 2.1.6.3492-17. Ниже приведена таблица с показателями для наиболее распространенных типов химических соединений.

Для рабочих помещений нормативы предполагают следующую предельно допустимую концентрацию некоторых веществ.

Отдельно оценивается уровень содержания в атмосферном воздухе радиоактивных изотопов. Их ПДК зафиксированы в «Нормах радиационной безопасности» и должны измеряться в обязательном порядке не только для атмосферного воздуха, но и на производственных объектах, где используются такие типы химических соединений.

Для водной среды

В этом случае нормы ПДК будут зависеть от того, с какой целью используется водоем. Различают варианты предельно допустимых концентраций веществ для объектов следующих типов водопользования:

• культурно-бытового (ПДК _кб)
  ;
• хозяйственно-питьевого (ПДК _хп
  );
• рыбохозяйственного (ПДК _рх
  ).

Уровень концентрации конкретных химикатов определяется при помощи лабораторных тестов, которые оценивают разные варианты вредного воздействия на человека и природу. В результате вода оценивается по 3 показателям:

• Общесанитарный
  . Определяет возможность влияния вещества на процессы самоочищения водоемов.
• Органолептический
  . Показывает, насколько сильно химикаты изменяют вкус, цвет и запах воды.
• Санитарно-токсикологический
  . Оценивает, как влияет на здоровье или обитателей водоема (в случае с рыбохозяйственными объектами), конкретный токсин или металл.

Как и в случае с ПДК атмосферного воздуха, строгие рамки по уровню содержания в воде устанавливают «Нормы радиационной безопасности» для соответствующих химических веществ. Нормативные показатели представлены в таблице ниже.

Эти показатели внимательно отслеживаются, поскольку превышение ПДК в данном случае чревато последствиями для здоровья и даже жизни населения
.

Относительно воды, предназначенной для питья, применяется также ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества».

Для почвы

Почва – достаточно сложная среда с точки зрения измерения предельно допустимой концентрации вредных веществ. Это связано с 2 факторами:

1. Химикаты накапливаются в земле достаточно долго, поэтому показатели могут достигать критического уровня только с течением определенного времени.
2. Из-за наличия бактерий и других микроорганизмов, в почве происходит процесс разложения и переработки токсических соединений.

Также пробы, взятые из разных мест, будут значительно различаться по химическому составу. Поэтому при взятии анализа обязательно нужно учитывать тип почвы. Нормирование вредных соединений в земле связано с 3 показателями:

• степень накопления токсических веществ на территориях промышленных предприятий;
• количество ядохимикатов в пахотном слое сельскохозяйственных угодий;
• уровень загрязнения земель в жилых районах (преимущественно, на территориях свалок бытовых отходов).

Последний показатель регламентируется ГОСТами 17.4.2.03-86 и 17.4.1.02-83. В таблице ниже, например, представлены нормативы ПДК для нескольких типов ядохимикатов и тяжелых металлов.

Предельно допустимая концентрация тяжелых металлов в земле регламентируется Гигиеническими нормативами от 1995 года, выпущенными Госкомсанэкпидемнадзором РФ, ГН 2.1.7.020-94 «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах».

Для продуктов питания

Впервые этот норматив был разработан еще в СССР. Предельная допустимая концентрация веществ в продуктах питания должна измеряться в обязательном порядке. Список таких веществ был значительно расширен. Сейчас этот перечень включает более 2 500 наименований
. Дополнительно при замерах используются международные нормативы, принятые ООН при поддержке Всемирной организации здравоохранения.

Когда речь идет о продуктах питания, в первую очередь, измеряют ПДК следующих типов химических соединений:

• пестицидов;
• нитратов (и некоторых других анионов);
• хлорорганических соединений;
• тяжелых металлов (в особенности, ртути и свинца).

В качестве примера ниже приведена таблица, составленная в соответствии с «Временными гигиеническими нормативами содержания химических элементов в основных пищевых продуктах», выпущенных в 1982 году и действующих до сих пор.

Помимо этого, нормы содержания установлены для таких химических элементов, как алюминий, железо, кадмий, сурьма, селен, фтор, цинк и хром.

Особое положение в перечне потенциально опасных веществ, содержащихся в продуктах, имеют пищевые добавки
. Их существует достаточно много, при этом некоторые варианты изготавливаются из синтетического сырья, с которым наука раньше не сталкивалась. Поэтому степень негативного воздействия добавок на организм обычно определяется экспериментальным путем.

Отслеживание концентрации веществ

За состоянием атмосферного воздуха и других сред в Российской Федерации следят особые службы. Это экспертные центры, которые могут быть государственными или частными. Для того, чтобы получить право на забор проб, коммерческая организация должна пройти предварительную сертификацию и получить соответствующую лицензию.

Контролем за показателями занимаются также органы Санэпидемнадзор.

Если в каких районах или конкретных частях города ПДК вредных веществ оказывается выше допустимой, именно они занимаются решением проблемы и предпринимают основные действия по защите здоровья населения и поддержанию нормальной экологической обстановки.

Измеряться все показатели должны в соответствии с нормативными документами и ГОСТами, актуальными на текущий момент. Отчеты государственных и частных лабораторий оформляются в форме таблиц, где указывается обнаруженный уровень содержания химиката в среде и установленная законодательством норма ПДК.

Классы опасности веществ

В соответствии со стандартами, регламентирующими ПДК, все вредные вещества относятся к 4 класса опасности. Каждый из них выделяется в зависимости от степени влияния на человека.

Классификация веществ по характеру воздействияПри этом под вредными веществами, согласно ГОСТу, понимаются такие химикаты, которые могут вызвать у человека при непосредственном контакте травмы, заболевания разной степени сложности и серьезные отклонения здоровья.

В зависимости от того, какие именно системы и органы поражает конкретный химический элемент или соединение, выделяются такие виды опасных веществ:

• Общего токсического действия
  . Создают опасность, поскольку нарушают большинство жизненно важных функций тела человека и подвергают риску здоровье в целом.
• Канцерогенного действия
  . Химические соединения, которые становятся причиной возникновения рака (например, табачный дым или асбестовая пыль).
• Раздражающего действия
  . Сюда можно отнести щелочи и кислоты, которые приводят к воспалению слизистых оболочек организма.
• Мутагенного характера
  . Приводят к генетическим сбоям и формированиям уродств как у человека, подвергшегося вредному воздействию, так и у его потомства (например, формальдегид или радиоактивные вещества).
• Сенсибилизирующего действия
  . Становятся причиной аллергических реакций разной степени выраженности.
• Нарушающие репродуктивную функцию
  . Приводят к бесплодию и невозможности дать потомство (в числе таких веществ – бензол, алкоголь, никотин и другие).

Некоторые химические соединения оказывают воздействие на организм мгновенно, другие – постепенно, поэтому негативный результат становится очевиден только через несколько лет и даже десятилетий.

Поэтому особенно важно измерять ПДК вредных веществ в продуктах питания и атмосферном воздухе, поскольку именно подвергается воздействию основная часть населения.