Нельзя быть здоровым в нездоровой среде обитания
Лекция №
Санитарно-гигиенические нормативы
Санитарно-гигиенические нормативы ориентированы на показатели здоровья человека, в том числе в зависимости от состояния окружающей его среды, поскольку
нельзя быть здоровым в нездоровой среде обитания.
Согласно действующему в РФ положению, санитарно-гигиеническое нормирование — часть основ обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения, направленное на разработку научно обоснованных критериев безопасности и безвредности для здоровья человека факторов среды его обитания и условий его жизнедеятельности. Оно охватывает не только экологическую, но и производственную, и жилищно-бытовую сферу жизни человека.
Нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК).
Предельно допустимые концентрации химических (включая радиоактивные) и биологических веществ и микроорганизмов в атмосфере, воде и почве являются в настоящее время главными нормативами качества ОС.
ПДК вредных веществ — это верхний предел устойчивости организма, при превышении которого концентрация того или иного вещества (как экологический фактор) становится лимитирующим.
Основные принципы, применяемые в нашей стране при санитарно-гигиеническом нормировании химических веществ, разработаны академиками А. Н. Сысиным и С. Н. Черкинским. Один из них заключается в концепции пороговости воздействия. Порог воздействия — это такая концентрация химического вещества или любого вида воздействия, которая вызывает переход биологического объекта из одного качественного состояния в другое.
Установление численного значения ПДК основывается на следующих предпосылках:
• допустимой признается такая концентрация, которая прямо или косвенно не оказывает вредного или неприятного воздействия на человека, его работоспособность, самочувствие и настроение;
• привыкание к вредному веществу недопустимо;
• воздействие на человека оценивается по влиянию на самые чувствительные органы с двух- или трехкратным запасом;
• реакция организма определяется по данным объективных измерений.
Разработка нормативов ПДК проводится с применением методовтоксикологии.
Исследования и количественная оценка токсичности и опасности веществ включают в себя большой набор показателей с обязательной оценкой смертельных эффектов, кумулятивности, кожно-раздражающего, сенсибилизирующего, эмбриотропного действия, влияния на сердечно- сосудистую систему, репродуктивную функцию, исследование отдаленных эффектов.
Большая часть исследований проводится в экспериментах на животных (крысах, мышах, кроликах, обезьянах и др.). Ряд параметров получают по результатам обобщения и статистического анализа данных наблюдений работников соответствующих производств, а некоторые параметры — по результатам экспериментов на людях-добровольцах (определение порогов воздействия, раздражающего и рефлекторного действия и т. п.). Исследования на людях проводятся лишь в случае полной гарантии безопасности испытуемых (таково требование Хельсинской конвенции и ряда других международных и отечественных документов).
Процедура разработки и утверждения нормативов ПДК достаточно длительна, трудоемка и дорога, поэтому действующими в нашей стране правилами предусматривается после получения предварительных результатов исследований устанавливать норматив ориентировочно безопасного уровня воздействия (ОБУВ) — временный гигиенический норматив, утверждаемый постановлением Главного Государственного санитарного врача РФ по рекомендации Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве России.
Норматив ОБУВ устанавливается сроком на три года, после чего он должен быть пересмотрен или заменен окончательным значением ПДК. С момента утверждения ПДК ранее установленный ОБУВ для данного вещества утрачивает силу.
Воздушная среда. В качестве определяющего показателя вредности в воздушной среде принята направленность биологического действия вещества: рефлекторная или резорбтивная. Рефлекторное (органолептическое) действие — это реакция рецепторов верхних дыхательных путей — ощущение запаха, раздражение слизистых оболочек, задержка дыхания и т. п. Указанные эффекты возникают при кратковременном (остром) воздействии вредных веществ, поэтому рефлекторное действие лежит в основе установления максимальной разовой ПДК (ПДКм.р.). Принято, что в этом случае длительность воздействия вещества на организм составляет не более 20 мин.
Резорбтивное (токсическое) действие — это возможность развития общетоксических, гонадотоксических, эмбриотоксических, мутагенных, канцерогенных и других эффектов, возникновение которых зависит не только от концентрации вещества в воздухе, но и длительности его вдыхания (т.е. хроническое действие). С целью предупреждения развития резорбтивного действия ПДК устанавливаются среднесуточная (ПДКср.сут.) и среднесменная (ПДКср.см.). В этом случае длительность воздействия вещества составляет 24 и 8 ч соответственно.
Некоторые красящие вещества (красители), не оказывая на уровне низких концентраций ни рефлекторного, ни резорбтивного действий, при их осаждении из воздуха могут придавать необычную окраску объектам ОС, например, снегу, тем самым создавая у человека ощущение опасности или санитарно-гигиенического дискомфорта. В связи с этим для красителей в качестве лимитирующего устанавливается санитарно-гигиенический показатель, позволяющий при соблюдении ПДК избежать появления необычной окраски объектов ОС.
Для воздушной среды существует несколько видов ПДК. Так, прежде всего отличаются нормативы ПДК вредных веществ в воздухе рабочих зон (ПДКраб.з) и ПДК тех же веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов (ПДКраб.з). Различие начинается с их определений.
Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны — это максимальная концентрация вредного вещества, которая при ежедневной (кроме выходных) работе в течение 8 ч и не более 40 ч в неделю в течение всего трудового стажа не должна вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. При этом у лиц с повышенной чувствительностью возможны некоторые нарушения состояния здоровья (ГН 2.2.5.686-98).
Для большинства веществ ПДКраб.з являются максимально разовыми (ПДКраб.з). Для высококомулятивных веществ наряду с максимальными установлены также значения и среднесменных ПДК (ПДКраб.з).
Для воздуха на территории предприятия (промплощадке) считается допустимым присутствие вредных веществ с максимальной концентрацией не более 30% от их допустимой концентрации в рабочей зоне, т. е.:
ПДК пр.пл.= 0,3 • ПДК раб.з3.
Это позволяет использовать атмосферный воздух вне производственных помещений для вентиляции рабочих зон внутри их.
Предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе — это максимальная концентрация вредного вещества в атмосфере, отнесенная к определенному времени усреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного действия, включая отдаленные последствия, а также не влияет на окружающую среду в целом (ГОСТ 17.2.1.04-77).
Поскольку в производственных условиях вредные вещества воздействуют только на взрослых трудоспособных людей, прошедших необходимое медицинское обследование (исключая детей, больных, стариков) и, как следует из определения, только ограниченное время, то численное значение ПДКраб.з, значительно больше, чем значение ПДКатм.в для того же вещества (табл.).
Таблица
Значения ПДК некоторых вредных веществ
| Вещество | Предельно допустимая концентрация (ПДК), мг/м3 | |||
| рабочей зоны | атмосферного воздуха | |||
| ПДКм.раз | ПДКср.смен | ПДКм.раз | ПДКср.сут | |
| Свинец (РЬ) и его неор- ганические соединения | 0,01 | 0,005 | 0,001 | 0,0003 |
| Фтористый водород (НF) | 0,5 | 0,1 | 0,02 | 0,005 |
| Диоксид азота (N02) | 0,085 | 0,04 | ||
| Серная кислота (Н2SО4) | 0,3 | 0,1 | ||
| Бензол (С6Н6) | 0,3 | 0,1 | ||
| Оксид углерода (СО) |
Значение нормативов ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе санаторно-курортных зон принимается численно на 20% меньше, чем для обычных населенных мест:
ПДКсан.кур.з = 0,8 • ПДКатм.в.
При одновременном присутствии в воздухе в одном и том же месте n вредных веществ однонаправленного действия (обладающих эффектом суммации вредного действия на организм человека) их концентрации С должны удовлетворять условию:
(С1/ПДК1)+(С2/ПДК2)+...+(С n /ПДК n)< 1.
В нашей стране первые нормативы ПДК ряда веществ в рабочих помещениях были введены в 20-х годах прошлого века. «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий — СН 24 5-71» включали ПДКраб.з для более 600 индивидуальных веществ, ГОСТ 12.1.005-88 содержал значения ПДКраб.з 1374 веществ, а действующие в наши дни гигиенические нормативы ПДКраб.з (ГН 2.2.5.686-98) и ОБУВраб.з (ГН 2.2.5.68-98) включают 2259 и 494 вещества соответственно и продолжают дополняться.
Предельно допустимые концентрации в атмосферном воздухе населенных пунктов для первых десяти веществ были введены в 1951 г. Позже существовали и регулярно дополнялись списки ПДК и ОБУВ Минздрава СССР. В 1998 г. Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ Минздрава России обобщил и усовершенствовал имеющиеся данные в гигиенических нормативах ПДКатм.в (ГН 2.1.6.695-98) и ОБУВатм.в (ГН 2.1.6.696-98), охватывающих 628 и 1495 индивидуальных веществ соответственно.
В них введены следующие принципиальные изменения:
• в связи с чрезвычайно высокой биологической активностью ряда веществ они объединены в специальный раздел «Вещества, выброс которых в атмосферный воздух запрещен». В основном это 38 сильнодействующих лекарственных препаратов, например седуксен, наркотин (он же морфин), преднизолон, зоокумарин и др.;
• признано недопустимым наличие одинаковых значений ПДКм.р и ПДКср.сут, имевшееся в прежних перечнях. Для соответствующих веществ проведена корректировка по результатам новых научных разработок;
• исключены вещества, для которых в 1997 г. установлены ОБУВ сроком на один год, так как срок действия этого норматива три года.
Действующие в России значения ПДК для большинства веществ являются более жесткими нормативами, чем установленные в других странах (табл.). Однако следует учитывать, что токсикологические подходы к установлению пороговых значений в этих странах могут быть иные, чем в России. Так, в США во внимание принимаются более значительные последствия действия вредных веществ, такие, как появление опухолей, снижение дыхательной функции и т. п.
Таблица
Значения ПДКатм.в вредных веществ по национальным стандартам
| Вещество | Предельно допустимая концентрация, мг/м3 | |||
| по национальному стандарту чистоты окружающего воздуха (США) | по ГН 2.1.6.695-98 Минздрава России | |||
| ПДКм.раз | ПДКср.сут | ПДКм.раз | ПДКср.сут | |
| Свинец (РЬ) и его неорганические соединения | - | 0,0015 | 0,001 | 0,0003 |
| Диоксид азота (N0^) | — | 0,1 | 0.085 | 0,04 |
| Озон (Од) | 0,235 | — | 0,16 | 0,03 |
| Диоксид серы (80^) | 1,3 | 0,365 | 0,5 | 0,05 |
| Оксид углерода (СО) |
Водная среда. Предельно допустимая концентрация вещества в водной среде — это такая концентрация индивидуального вредного вещества, выше которой вода непригодна для водопользования соответствующего вида. Выделяют следующие виды водопользования:
• хозяйственно-питьевое;
• коммунально-бытовое;
• рыбохозяйственное.
Наиболее жесткие нормативы ПДК установлены для водоемов рыбохозяйственного назначения, к которым отнесены практически все водные объекты на территории России. При использовании водного объекта для различных нужд приоритет отдается более жестким требованиям. При нормировании вредных веществ в воде учитываются три основных критерия:
1) общий санитарный режим водного объекта; 2) органолептические свойства; 3) здоровье населения.
По первому критерию оценивается влияние вредных веществ на процессы самоочищения воды от органических загрязнений в сточных водах, для чего определяется количество кислорода, необходимое для окисления органических веществ и развития водной микрофлоры. Характеристиками загрязненности воды в этом случае являются биологическое и химическое потребление кислорода (БПК и ХПК).
По второму критерию устанавливаются пороговые значения на группах людей-добровольцев, подобранных по способности к восприятию запахов. Порог ощущения запаха для самых чувствительных индивидуумов принимается в качестве ПДКвод данного вещества.
По третьему критерию наиболее сложно определить влияние вредного вещества на здоровье человека. С этой целью проводятся санитарно- токсикологические исследования по установлению максимальной недействующей дозы (концентрации) вещества.
Первые ПДК вредных веществ для питьевой воды были утверждены в 1939 г. Для оценки водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения в 1991 г. использовалось около 2000 норм, а для рыбохозяйственного водопользования — 1000 норм ПДК, причем лишь некоторые вещества повторяются в разных перечнях.
Почвенная среда. Предельно допустимая концентрация вещества в почве — это такая максимальная концентрация индивидуального вредного вещества, при которой оно прямо или косвенно не влияет на соприкасающиеся с почвой среды, на здоровье человека, а также на способность почвы к самоочищению и вегетации (росту и развитию) растений.
В соответствии с путями миграции химических веществ из почвы выделяют следующие разновидности ПДК:
• транслокационная — характеризующая переход веществ из почвы через корневую систему в зеленую массу и плоды растений;
• миграционная воздушная — переход веществ из почвы в атмосферу;
• миграционная водная — переход веществ из почвы в подземные грунтовые воды и водоисточники;
• общесанитарная — влияние веществ на самоочищаюшую способность почв и микробиоценоз.
В зависимости от перечисленного, а также от физико-химических свойств конкретного вещества, показателей его стойкости и токсичности и с учетом данных о фоновой концентрации экспериментально устанавливают максимальную концентрацию этого вещества в почве, при которой:
• содержание вещества в пищевых и кормовых растениях не превышает некоторых допустимых остаточных количеств (ДОК), иначе называемых ПДК, в продуктах питания (ПДКпр.пит);
• поступление вещества в воздух (для летучих веществ) не вызывает превышения ПДК для атмосферного воздуха;
• поступление вещества в грунтовые воды не вызывает превышения ПДК для водных объектов;
• не оказывается влияние на микроорганизмы, процессы самоочищения почвы и способность обеспечивать вегетацию растений.
В качестве ПДКпочвы принимается наиболее жесткий показатель из вышеперечисленных. При отсутствии ПДК могут устанавливаться временно допустимые концентрации ВДКпочвы, которые определяются по эмпирическому уравнению
ВДКпочвы = 1,23 + 0,48 • lg ПДКпр.пит
Первые нормы ПДК вредных веществ в почве введены в 1980 г. В настоящее время установлены ПДКпочвы для 109 веществ, а для 70 веществ — ориентировочно допустимые концентрации. Это в основном пестициды, ряд тяжелых металлов, а также некоторые микроэлементы.
Помимо нормативов ПДК, существует ряд дополнительных показателей санитарного состояния почвы, определяемых как на территории населенных пунктов, так и производственных объектов:
• санитарно-физико-химические оценки, характеризующие в основном почвенные фильтраты;
• санитарно-энтомологические оценки в виде численности синантропных видов насекомых (в первую очередь мух во всех фазах развития);
• санитарно-гельминтологические оценки, характеризующие наличие гельминтов (червей, паразитирующих в органах человека, животных, растений) в местах, посещаемых населением;
• санитарно-бактериологические оценки, в том числе учитывающие наличие бактерий кишечной группы и других болезнетворных микроорганизмов.
Нормативы предельно допустимых остаточных количеств вредных химических веществ в продуктах питания (ПДКпр.пит). Вредные вещества попадают в продукты питания человека различными путями: из почвы через корни, из воздуха через листья, а также при опрыскивании различными ядохимикатами. В любом случае они далее включаются в пищевые цепи и попадают в организм человека. Поэтому основным ограничением является допустимое остаточное количество (ДОК) вредного вещества в продуктах питания или в урожае в период его сбора, которое измеряется в граммах или миллиграммах на 1 кг кормовых или пищевых продуктов.
Наиболее распространенные вредные вещества в продуктах питания — это пестициды, тяжелые металлы и их соединения, синтетические моющие средства, нитраты, нитриты, радионуклиды, токсины микроорганизмов, лекарственные средства. Часть этих веществ попадает с исходным сырьем, часть — в результате непреднамеренного загрязнения при переработке (остатки упаковки, моющие средства и т. п.). В нашей стране в пищевых продуктах контролируются 14 химических ингредиентов, из которых наиболее опасны соединения кадмия, ртути и свинца.
Тяжелые металлы и их соединения взаимодействуют с белками, блокируют различные ферментные системы и нарушают физиологические функции организма. Они накапливаются в органах и тканях, особенно в костной.
В наши дни большое количество вредных веществ, обнаруживаемых в продуктах питания человека в недопустимых количествах, попадает в них с пищевыми добавками. В разных странах используется более 500 наименований специальных добавок. Это химические средства консервации, пищевые красители, вкусовые ингредиенты и вещества, улучшающие товарный вид, антиокислители и др.
Первые законодательные акты, регламентирующие их применение, появились в 1887 г. в Германии, где был издан закон о пищевых красителях. Позже подобные требования были предъявлены и в других странах, причем сначала они были основаны на «негативных списках» — перечнях запрещенных веществ. В настоящее время большинство стран, включая Россию, используют «позитивные списки» — перечни веществ, рекомендованных для использования в пищевой промышленности.
По отечественному законодательству нормативы ПДКпр.пит устанавливают для каждого химического вещества отдельно и при их суммарном действии. Кроме прочих установлены нормы содержания в продуктах питания радионуклидов (цезия и стронция), применяемых в ветеринарии антибиотиков, транквилизаторов, гормонов. Повышенные требования применяют к детскому и лечебному питанию.
Согласно международным стандартам, безопасность продуктов (как и прочих товаров) для населения должна быть отражена на их этикетках, где указываются компоненты (вещества), способные повлиять на здоровье. В европейских странах для этого введена специальная система экомаркировки — особых меток, означающих безопасность товара для здоровья потребителя.
Согласно ГОСТу Р ИСО 14020-99, экологическая этикетка — это заявление, информирующее об экологических аспектах продукции или услуг. Она может иметь форму заявления, знака или графического изображения. Общая цель такой этикетки — доведение до потребителя надежной и достоверной информации об экологических аспектах продукции (товара или услуги). Тем самым стимулируется воздействие рынка на природоохранную деятельность производителей, ибо потребитель выбирает продукцию, оказывающую менее негативное воздействие на окружающую среду.
Нормативы, предельно допустимых уровней (ПДУ) физических воздействий. Эти нормативы включают:
• ПДУ шума;
• ПДУ виброскорости;
• ПДУ напряженности электромагнитных полей высоковольтных линий электропередач;
• ПДУ облучения для источников высокочастотных (ВЧ), ультравысокочастотных (УВЧ) и сверхвысокочастотных (СВЧ) излучений;
• ПДУ радиационного воздействия, в том числе предельно допустимые дозы (ПДД) ионизирующих излучений, зависящие от категории населения А (персонал), Б (лица, которые не соприкасаются непосредственно с источниками излучения, однако по условиям работы или проживания могут подвергаться радиационному воздействию), В (остальное население);
• ПДУ теплового загрязнения, в том числе допустимый уровень отклонения температуры воды в естественных условиях.
Производственно-хозяйственные нормативы
Норматив предельно допустимого выброса (ПДВ).Норматив предельно допустимого выброса вредного вещества в атмосферу — это допустимая масса выброса вещества в единицу времени (г/с или т/г), создающая с учетом перспектив развития расположенных рядом предприятий и рассеивания вещества в атмосфере приземную концентрацию, не превышающую его ПДК для населения, растительного и животного мира, если нет иных, более жестких экологических требований или ограничений (с усреднением в любой 20-минутный период времени).
Система производственно-хозяйственного нормирования пока ориентирована на санитарно-гигиенические нормативы. Общеэкологические (или комплексные) нормативы ПДК — нормативы, ориентированные на реакцию наиболее чувствительных организмов биоценоза, а не только человека, являются значительно более жесткими. Повсеместная переориентация сложившейся системы нормирования на ПДК растительного (табл.) и животного мира вызовет значительно большие экологические и экономические ограничения хозяйственной деятельности, что в конце XX в. признавалось нерациональным и нереальным, но с принятием Федерального закона от 10.01.02 № 7-ФЗ «Об охране ОС» существующий подход может быть вскоре изменен.
Таблица
Значения отечественных нормативов ПДКатм.в вредных веществ, установленные для разных организмов (по В. С. и Т. В. Николаевским, 1988)
| Максимально разовая ПДКатм.в, мг/м3 | |||
| Вещество | растения в целом | древесные породы | человек |
| Аммиак | 0,05 | 0,1 | 0,2 |
| Диоксид азота | 0,02 | 0,04 | 0,085 |
| Диоксид серы | 0,02 | 0,03 | 0,5 |
| Бензол | 0,1 | 0,1 | 1,5 |
| Сероводород | 0,02 | 0,008 | 0,008 |
| Хлор | 0,25 | 0,025 | 0,1 |
| Метанол | 0,2 | 0,1 | 1,0 |
В настоящее время норматив ПДВ устанавливается для:
• каждого источника загрязнения т отдельно;
• группы или совокупности источников загрязнения объекта (предприятия, промплощадки, населенного пункта и т. п.) в целом;
• каждого индивидуального вещества отдельно;
• каждой группы веществ, обладающих эффектом суммации.
При этом исходят из требования, что максимальное содержание вредного вещества См в любом месте приземного слоя атмосферы (0—2 м от поверхности Земли) с учетом его фоновой концентрации Сф. не должно превышать нормы качества воздуха, т. е. См+Сф<ПДК.
Метод расчета концентраций в атмосферном воздухе веществ С, содержащихся в выбросах предприятий, основан на модели рассеивания веществ в атмосфере, изложенной в «Общесоюзном нормативном документе ОНД-86». Модель учитывает состояние атмосферы (т. е. метеорологические условия) в месте расположения предприятия, характер местности (особенности рельефа), физические свойства выбросов, параметры источника выбросов и т. д.
При выбросе газовоздушной смеси из одиночного источника с круглым устьем приземная концентрация вредного вещества С (мг/м3) при неблагоприятных для рассеивания метеорологических условиях достигает максимального значения См на расстоянии Хм (м) от источника (рис.), которые определяются по формулам:
где А — коэффициент, зависящий от температурнойстратификацииатмосферы (уменьшение температуры в нижней атмосфере с высотой) в данной географической местности (А=140—250); М — масса выбрасываемого вредного вещества в единицу времени, г/с; Р — коэффициент, учитывающий скорость оседания вещества в атмосфере (Р = 1 — для газов; Р = 2; 2,5; 3 — для аэрозолей в зависимости от степени их очистки перед выбросом); т, п — коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья трубы (определяются по формулам или графикам-номограммам методики ОНД-86);
— коэффициент рельефа местности (для ровной и слабопересеченной местности = 1); Н — высота источника выброса над
уровнем Земли, м; V1 — объемный расход газовоздушной смеси, м3/с; Т — разность температур выбрасываемой смеси и средней максимальной наружного воздуха в наиболее жаркий месяц года по данным многолетних наблюдений (по
Рис. Распределение приземной концентрации вредного вещества в атмосфере на оси факела выброса одиночного точечного источника (в виде трубы или вентиляционной шахты)
климатологическим справочникам), °С; — безразмерный коэффициент (определяется по формулам методики ОНД-86).
Приземные концентрации вредного вещества С (мг/м3) в атмосфере по оси факела выброса при неблагоприятных для рассеивания метеорологических условиях на различных расстояниях Х (м) от источника выброса определяются по формуле
где — безразмерый коэффициент, зависящий от отношения
(определяется по формулам или графикам-номограммам методики ОНД-86).
Николайкин Н.И.С. 499-512