2.1. Общие положения
Охрана здоровья и человека, и окружающей природной среды является одной из важнейших проблем, включающей множество раз- нообразных аспектов: политических, социальных, экономических, биологических, медицинских и др.
Выбор стратегии профилактики определяется комплексом критериев, среди которых определяющим является критерий предупреж- дения (недопущения) вредного действия. Данный критерий (норматив) должен отвечать нескольким основным требованиям: быть обязательным для соблюдения; иметь комплексное внедрение; быть доступным для контроля; гарантировать на уровне современных научных знаний отсутствие прямого, косвенного или опосредован- ного вредного действия в ближайшие и отдаленные периоды.
Концепция нормирования впервые была разработана в области гигиены труда еще в 20-е годы прошлого столетия. Первоначально в СССР, а затем в США и других странах в санитарные законодатель- ства были введены предельно допустимые концентрации (ПДК) содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны. В 1930-1950 годы были заложены основы методологии гигиенического нормирования химических веществ в воде водоемов, атмосферном воздухе населенных мест, почве, продуктах питания. В нашей стране и за рубежом была разработана и нашла широкое практическое применение методология гигиенического нормирования качества окружающей среды, основанная на принципиальном положении о соответствии ПДК безвредным для организма человека уровням, не оказывающим ни прямого, ни опосредованного влияния на здоровье настоящего и будущего поколений.
Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека организует деятельность системы госу-
дарственной санитарно-эпидемиологической службы Российской Федерации. Органы и учреждения службы в соответствии с возло- женными на них задачами осуществляют государственное санитарно- эпидемиологическое нормирование.
Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование осуществляется в соответствии с Положением, утвержденным Правительством Российской Федерации.
Основной задачей государственного санитарно-эпидемиологического нормирования является установление санитарно-эпидемиологических требований, обеспечивающих безопасность для здоровья человека среды его обитания.
Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование включает в себя:
— разработку единых требований к проведению научно-исследовательских работ по обоснованию санитарных правил;
— контроль за проведением научно-исследовательских работ по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию;
— разработку (пересмотр), экспертизу, утверждение и опубликование санитарных правил;
— контроль за внедрением санитарных правил, изучение и обобщение практики их применения;
— регистрацию и систематизацию санитарных правил, формирование и ведение единой федеральной базы данных в области государственного санитарно-эпидемиологического нормирования.
Нормативными правовыми актами, устанавливающими санитарноэпидемиологические требования, являются государственные санитарно-эпидемиологические правила (санитарные правила, санитарные правила и нормы, санитарные нормы, гигиенические нормативы), содержащие:
— гигиенические и противоэпидемические требования по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия насе- ления, профилактики заболеваний человека, благоприятных условий его проживания, труда, быта, отдыха, обучения и питания, а также сохранения и укрепления его здоровья;
— оптимальные и предельно допустимые уровни влияния на организм человека факторов среды его обитания;
— максимально или минимально допустимое количественное и (или) качественное значение показателя, характеризующего с позиций безопасности и (или) безвредности для здоровья человека тот или иной фактор среды его обитания.
Санитарные правила (СП) — нормативный правовой акт, устанавливающий гигиенические и противоэпидемические требования по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия населения, профилактики заболеваний человека, благоприятных условий его проживания, труда, быта, отдыха, обучения и питания, а также сохранения и укрепления его здоровья.
Санитарные нормы (СН) — нормативно-правовой акт, устанавливающий оптимальные и предельно допустимые уровни влияния комплекса факторов среды обитания человека на его организм.
Гигиенические нормативы (ГН) — нормативно-правовой акт, устанавливающий гигиенические и эпидемиологические критерии безопасности и безвредности отдельных факторов среды обитания человека для его здоровья.
Санитарные, правила и нормы (СанПиН) — нормативно-правовой акт, объединяющий требования отдельных санитарных правил, норм и гигиенических нормативов.
К методическим документам системы санитарно-эпидемиологического нормирования относятся:
— руководство (Р) — свод обязательных к исполнению руководящих, распорядительных и методических документов по вопросам организации государственного санитарно-эпидемиологи- ческого надзора, санитарно-эпидемиологического нормирования, выполнения требований санитарного законодательства;
— методические указания (МУ) — документы, устанавливающие обязательные к исполнению требования по организации и про- ведению государственного санитарно-эпидемиологического надзора, регламентации деятельности в системе государственного санитарно-эпидемиологического нормирования, а также по другим вопросам организации работы учреждений, долж- ностных лиц и специалистов Государственной санитарно-эпидемиологической службы Российской Федерации по выполнению возложенных на них функций;
— методические указания по методам контроля (МУК) — документы, содержащие обязательные для исполнения требования
к методам контроля и методикам качественного и количественного определения химических, биологических и физических факторов среды обитания человека, которые оказывают или могут оказать опасное и вредное влияние на здоровье населения.
Государственные санитарно-эпидемиологические правила (далее именуются «санитарные правила») устанавливают единые санитар- но-эпидемиологические требования к:
— планировке и застройке городских и сельских поселений;
— продукции производственно-технического назначения, товарам для личных и бытовых нужд и технологиям их производ- ства;
— потенциально опасным для человека химическим, биологическим веществам и отдельным видам продукции;
— пищевым продуктам, пищевым добавкам, продовольственному сырью, а также контактирующим с ними материалам и изделиям и технологиям их производства;
— продукции, ввозимой на территорию Российской Федерации;
— организации питания населения;
— водным объектам;
— питьевой воде и питьевому водоснабжению населения;
— атмосферному воздуху в городских и сельских поселениях, на территориях промышленных организаций, воздуху в рабо- чих зонах производственных помещений, жилых и других помещениях;
— почвам, содержанию территорий городских и сельских поселений, промышленных площадок;
— сбору, использованию, обезвреживанию, транспортировке, хранению и захоронению отходов производства и потребления;
— жилым помещениям;
— эксплуатации производственных, общественных помещений, зданий, сооружений, оборудования и транспорта;
— условиям труда;
— условиям работы с биологическими веществами, биологическими и микробиологическими организмами и их токсинами;
— условиям работы с источниками физических факторов воздействия на человека;
— условиям воспитания и обучения;
— организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий;
— санитарной охране территории Российской Федерации;
— порядку осуществления ограничительных мероприятий (карантина);
— порядку осуществления производственного контроля;
— мерам, направленным на предупреждение возникновения и распространения инфекционных заболеваний, массовых неин- фекционных заболеваний (отравлений), в том числе применяемым в отношении больных инфекционными заболеваниями;
— организации и проведению гигиенического воспитания и обучения.
Нормативные правовые акты, затрагивающие права, свободы и обязанности человека и гражданина, устанавливающие правовой статус организаций или имеющие межведомственный характер, подлежат официальному опубликованию в установленном порядке, кроме актов или отдельных их положений, содержащих сведения, составляющие государственную тайну, или сведения конфиденциального характера.
Нормативные правовые акты, касающиеся вопросов обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения, принимаемые федеральными органами исполнительной власти, органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления, решения юридических лиц по указанным вопросам, государственные стандарты, строительные нормы и правила, правила охраны труда, ветеринарные и фитосанитарные правила не должны противоречить санитарным правилам.
В соответствии с Федеральным законом «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» соблюдение санитарных правил является обязательным для граждан, индивидуальных предпринимателей и юридических лиц.
Юридические лица и индивидуальные предприниматели обязаны иметь официально изданные санитарные правила и методики контроля факторов среды обитания в соответствии с осуществляемой ими деятельностью.
Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование является одним из важнейших инструментов обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения.
Гигиенический норматив — это устанавливаемое в законодательном порядке, обязательное для исполнения всеми ведомствами, органами и организациями допустимое максимальное или минимальное количественное и (или) качественное значение показателя, характеризующего тот или иной фактор среды обитания с позиций его безопасности и (или) безвредности для человека. К настоящему времени отечественной гигиенической наукой накоплен огромный массив данных о параметрах токсичности и опасности, значениях ПДК для нескольких тысяч химических веществ.
При разработке основных принципов гигиенического нормирования ксенобиотиков в окружающей человека среде гигиеническая наука опирается на положение о том, что нарушение состояния здоровья людей, вызванное их воздействием, может возникать при наличии трех условий:
— источника поступления вредного агента в окружающую среду;
— фактора воздействия;
— восприимчивого организма.
При отсутствии одного из этих условий изменений в состоянии здоровья не произойдет.
В основе методологии гигиенического нормирования вредного фактора лежат следующие принципы.
Принцип безвредности гигиенического норматива (примат медицинских показаний) основан на том, что при обосновании норматива вредного фактора в окружающей среде принимаются во внимание в первую очередь особенности его действия на организм человека и на санитарные условия жизни.
Принцип опережения обоснования и осуществления профилактических мероприятий до момента образования и (или) воздействия тех или иных вредных факторов. Данный принцип является основополагающим в методологии гигиенического нормирования, поскольку производство и применение недостаточно изученных потенциально опасных агентов сопряжено с риском для здоровья населения. Кроме того, нарушение принципа опережения может приводить к значи- тельным экономическим потерям из-за задержки производства.
На практике выполнение принципа опережения сталкивается с огромными сложностями, что обусловлено отставанием токси- кологических и гигиенических исследований от технологических
разработок из-за высокой стоимости и длительности научных исследований по установлению гигиенического норматива.
Таким образом, возникает противоречие между потребностями практики в гигиенических нормативах и реальными возможностями научных учреждений для их обоснования. Очевидно, что гигиенические нормативы практически не могут быть основаны на результатах исследований состояния здоровья населения, подвергавшегося воздействию вредного фактора (многофакторность воздействия; длительность латентного периода развития злокачественных новообразований). Вместе с тем и экспериментальные исследования, проводимые по классическим (полным) схемам гигиенического нормирования, не в состоянии обеспечить выполнение принципа опережения. Проблема интенсификации исследований по оценке опасности вредного фактора чрезвычайно актуальна во всем мире. По данным Международной программы по химической безопасности, даже в экономически развитых странах достаточно исследована в токсикологическом плане лишь небольшая часть широко используемых потенциально опасных веществ.
Разрешение вышеуказанного противоречия лежит в оптимизации экспериментальных исследований (стадийность, пошаговая страте- гия), взаимоиспользовании данных, полученных в различных разделах профилактической токсикологии, гигиены, экологии, а также в разработке и широком внедрении в практику расчетных и экспрессэкспериментальных методов прогнозирования.
Принцип единства молекулярных, структурных и функциональных изменений как основа для дифференциации вредных и безвредных воздействий. Суть этого принципа заключается в том, что один какой-либо показатель состояния организма, изменения которого хотя и не достигли области патологии, но вышли за пределы физиологических колебаний, не может служить основой для суждения о вредности или безвредности исследуемой дозы или концентрации вещества. Более весомым с позиции критерия вредности является наличие интегральных сдвигов, оцениваемых на организменном уровне. Изменения со стороны отдельных органов и систем, нарушения на клеточном и молекулярном уровнях принимаются во внимание с учетом их характера и выраженности.
Критериями вредного действия являются: физиолого-биохимикоморфологические параллели, изучение специфичности и направлен-
ности выявленного сдвига, направленности изменений во времени (наличие или отсутствие прогрессирования сдвига при продолжающемся воздействии, длительность сохранения изменений в восста- новительный период после прекращения воздействия), исследование состояния метаболических превращений и кинетики токсических веществ в организме.
Общебиологические критерии вредности: сокращение средней продолжительности жизни, нарушение физического развития, изменение деятельности центральной нервной системы, нарушение способности к адаптации в среде обитания.
Критерии, характеризующие психосоциальные нарушения: нарушение психических функций, угнетение эмоциональной сферы, нарушение межличностных отношений, снижение способности к творческой производственной деятельности, нарушение динамического стереотипа поведения.
Нарушения репродуктивной функции: изменение генетического материала, влияние на сперму, плодовитость и бесплодие, пред- и постимплантационная гибель или задержка развития, биохимические, физиологические и поведенческие изменения у потомства, уродства и другие пороки развития.
Канцерогенное действие: возникновение опухолей, учащение случаев спонтанных опухолей и сокращение латентного периода их развития, возникновение опухолей в иной, чем в контроле, локализации.
Физиологические критерии: функциональная деятельность физиологических систем (центральной нервной системы, сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, эндокринной и т.д.), функции приспособительных (регуляторных) механизмов, преждевременное старение, биологические ритмы, поведенческие реакции.
Биохимические критерии: биохимические константы тканей, нарушение структуры и пространственной организации нуклеиновых кислот и их химическая модификация.
Иммунологические критерии: неспецифические показатели иммунологической реактивности, антитела как специфический фактор иммунитета, гиперчувствительность немедленного и (или) замедленного типов.
Метаболические критерии: скорость метаболизма и выведения вещества из организма в зависимости от его дозы, накопление вещества в критических органах в зависимости от дозы, появление
в крови органотропных ферментов, угнетение активности и поражение ключевых ферментов метаболических систем, активность микросомальных ферментов печени, изменение активности ферментов лизосомального происхождения в сочетании с эффектом лабилизации мембран лизосом, компенсаторное увеличение активности ферментной системы, для которой яд является субстратом, нарушение взаимодействия ферментных систем.
Морфологические критерии: деструктивные и дистрофические изменения клеточных структур, содержание биополимеров в клетках, сдвиги в ферментных системах клеток при гистоэнзимологическом анализе, функциональная активность внутриклеточных органелл при электронно-микроскопическом анализе, активация ДНК-синтезирующей функции клетки, процессы микроциркуляции в органах, повышение индекса дегрануляции системы тучных клеток.
Статистические критерии: для жестких биологических показателей (коэффициент вариации менее или равен 10\%) критический уровень значимости сдвига по Стьюденту — 0,1; для пластичных (коэффициент вариации 10-40\%) критический уровень сдвига — 0,05; для высокопластичных (коэффициент вариации выше 40\%) критический уровень значимости сдвига — 0,01.
По мнению И.В. Саноцкого и И.П. Улановой, статистический критерий вредного действия должен соответствовать выходу за пределы динамической нормы, т.е. за пределы обычных сезонных колебаний показателей (но не просто достоверное отличие от параллельного контроля).
Существуют и другие критерии вредности действия, однако, говоря о критериях вредности, принципиально важно отметить, что для формирования критериев вредного действия наряду с определением понятия «норма» необходимо установить границы между состояниями нормы, адаптации, препатологии и патологии. Причем демаркационные грани нормы, пределы гомеостатических колебаний показателей жизнедеятельности так же, как и сами показатели, зависят от уровня исследований:
— молекулярный — клеточный — тканевой — органный — системный — организменный — популяционный. Очевидно, что кри- терии нормы и патологии (в контексте разграничения вредных реакций) различаются не только у клеток, тканей и организма, но и у отдельных особей в популяции.
Если рассматривать спектр всех возможных реакций организма человека на химическое воздействие, можно дифференцировать следующие виды биологических ответов: смертность, заболеваемость, физиологические и биохимические признаки болезни, сдвиги в организме неизвестной этиологии, накопление ксенобиотиков в органах и тканях.
Гигиенические нормативы качества окружающей среды устанавливаются с учетом возможной реакции наиболее чувствительной группы населения (например, дети, пожилые люди), причем сила воздействия должна быть ниже 4-го уровня, т.е. ниже защитно-приспособительных реакций.
Критерии вредного действия тесно связаны с двумя другими принципами гигиенического нормирования — принципом пороговости и принципом зависимости эффекта от концентрации/дозы и времени.
Принцип пороговости действия является основополагающим принципом нормирования. Он предполагает существование доз/концен- траций, не проявляющих токсического или иного неблагоприятного влияния на организм. Вопрос о возможности установления порога вредного действия для большинства типов действия химических соединений не вызывает сомнений. Однако для мутагенов и канцерогенов этот вопрос до настоящего времени остается спорным. Беспороговая концепция нормирования используется в радиационной гигиене и в гигиенической практике в США при установлении допустимых уровней канцерогенов. При этом в качестве допустимой величины риска появления одной дополнительной злокачественной опухоли используют значение 10-6 (для населения) или 10-5 (рабо- тающие). Представление о беспороговости воздействия генотоксических канцерогенов явилось следствием допущения существования мономолекулярного механизма связи мутагена с основаниями нуклеиновых кислот.
В основе принципа пороговости лежат такие принципиальные положения, как существование широкого спектра реакций организ- ма на внешнее воздействие; возможность скачкообразного перехода несущественных количественных изменений состояния организма в новые качественные; наличие постоянного обновления и регенерации биологических структур, процессов адаптации и компенсации. В современной отечественной гигиене утвердилось мнение, что
за пороговый уровень воздействия должны быть приняты физиологические реакции, носящие приспособительный, адаптивный харак- тер и свойственные здоровому организму. Их следует отличать от компенсаторных физиологических реакций, целью которых является замещение нарушенной функции, а не адаптация здорового организма. Несмотря на ясность в теоретическом плане, в практике гигиенического нормирования при оценке полученных экспериментальных данных обоснование пороговых доз/концентраций остается одним из самых сложных вопросов.
Принцип пороговости неразрывно связан с другим принципом гигиенического нормирования — зависимости эффекта от концентра- ции/дозы и времени воздействия. Величина дозы и (или) концентра- ции, а также продолжительность экспозиции не только определяют время появления биологического эффекта, но и нередко влияют на его качественные характеристики (в условиях острых воздействий бензол в основном оказывает влияние на центральную нервную систему, а при длительном воздействии малых доз и концентраций вызывает поражение системы кроветворения). Характер зависимости «доза — время — эффект» определяется соотношением процессов накопления вещества или его эффектов в организме — кумуляции и процессов приспособления организма к данному яду (адаптация, компенсация). Разграничение адаптации и компенсации проводится с использованием адекватных механизму действия вредного вещества экстремальных и функциональных нагрузок (фармакологических, физиологических и др.).
Принцип биологического моделирования для обоснования степени вредности и опасности нормируемого фактора отражает необходимость его опережающей гигиенической оценки до применения в хозяйственной деятельности. Возможности получения сведений о степени и характере токсичности и опасности химических веществ непосредственно для человека в силу соображений гуманности весьма ограничены. Лишь в ряде случаев (например, при определении порогов раздражающего или ольфакторного действия) эксперимент проводится на людях. Основополагающей, базовой моделью при исследовании токсических и отдаленных эффектов являются лабораторные животные (млекопитающие). При этом воспроизводятся соответствующие реальные условия поступления веществ в организм (путь введения, экспозиция, режим воздействия и т.д.), учитывают-
ся возрастные, видовые, половые особенности экспериментальных животных.
Известно, что различия в чувствительности человека и животных к воздействию химических соединений объясняются в значительной мере скоростью всасывания, распределения, выведения веществ, видовыми особенностями обмена веществ, в частности скоростью метаболизма, различиями в способности ферментных систем к детоксикации. В большинстве случаев удается выбрать адекватную лабораторную модель для воспроизведения патологических процессов, наблюдаемых у человека. Более сложным является количественный перенос на человека данных об уровнях воздействия, эффективных для животных. Поэтому предложено использовать аллометрические соотношения чувствительности различных видов млекопитающих и их масс тела, проводить расчет дозы на площадь поверхности тела, рассчитывать коэффициент видовой чувствительности, учитывать комплекс показателей (основной обмен, объем сердечной деятельности, коэффициент церебрации, массу тела).
Для большей надежности экстраполяции данных с лабораторных животных на человека при переходе от эксперимента к величине ПДК используется коэффициент запаса, определяемый исходя из показателей опасности и токсичности вещества, степени выраженности видовых различий в чувствительности. Правила выбора величины коэффициента запаса регламентированы для каждого из объектов окружающей среды (вода, почва, атмосферный воздух, воздух рабочей зоны, продукты питания). В последние десятилетия международными организациями ставится вопрос о более широком использовании альтернативных методов исследования.
В связи со специфичностью и изменчивостью физико-химических свойств воды, почвы, атмосферного воздуха, пищевых продук- тов животного и растительного происхождения, особенностями их воздействия на организм человека гигиенические нормативы устанавливаются отдельно для каждого объекта (принцип разделения объектов санитарной охраны). Специфические особенности нормирования вредных веществ в различных объектах окружающей среды представлены ниже.
Однако в реальных условиях одним и тем же токсикантом могут быть загрязнены, например, воздух, вода, почва и какие-либо продукты питания — в этих случаях при осуществлении надзора сложно
ориентироваться на гигиенический норматив, предназначенный для контроля за загрязнением отдельно взятых компонентов окружающей среды. В таких случаях оценку степени неблагоприятного влияния загрязнения объектов среды обитания на здоровье целесообразно производить с использованием методологии оценки риска, которая позволяет учитывать все воздействующие среды, особенности межсредовых переходов загрязнителей.
Воздействие вредного фактора на состояние здоровья человека может происходить не только прямым, но и косвенным путем (например, вследствие ограничения водопользования, отказа населения от контролируемого водоисточника и перехода к неконтролируемому источнику питьевой воды и т.д.). В связи с этим при нормировании химических соединений в различных объектах окружающей среды учитываются различные виды неблагоприятного воздействия на среду и организм человека (табл. 2-1).
При установлении окончательной величины ПДК используется принцип лимитирующего показателя вредности, в соответствии с которым величина норматива выбирается на уровне наименьшей из концентраций, установленных по различным критериям вредности (принцип учета «слабого звена», «узкого места») (табл. 2-1).
В связи с тем что комплекс нормативных показателей (ПДК, ОБУВ, ОДУ, ДУ) представляется в виде простых цифровых вели- чин, несущих законодательную, медицинскую и многие другие функции, большое значение имеет соблюдение принципа стандартизации условий и методов гигиенического нормирования. На практике данный принцип реализован в виде методических указаний, рекомендаций, государственных стандартов, регламентирующих условия проведения исследований, применяемые методы, принци- пы оценки и т.д.
Практическая реализация принципа опережения, разработка и внедрение эффективных профилактических мероприятий возможны при соблюдении принципа этапности в проведении исследований. Данный принцип отражает необходимость определения стратегии исследований, выделения его важнейших этапов, проводимых в строгой последовательности и по возможности синхронно с этапами внедрения новых веществ и материалов. Этапы и правила формирования заключений (решений) на каждом из этапов зависят от объекта окружающей среды.
Таблица 2-1. Виды неблагоприятных воздействий на организм человека и окружающую среду и связанные с ними показатели вредности
Принимая во внимание, что результаты экспериментальных исследований в любой отрасли науки — это лишь приближение к истине в той мере, которую допускают использованные методы исследования, важным принципом гигиенического нормирования является принцип единства экспериментальных и натурных (гигиенических, медицинских, эпидемиологических) исследований. Единственный достоверный критерий истины — практика. С учетом этого принципа были пересмотрены ПДК ряда веществ, например в воде водных объектов пересмотрены и снижены ПДК свинца и мышьяка, повышены ПДК цинка и стабильного стронция, уточнены ПДК ряда алифатических спиртов.
Указанные принципы легли в основу методических схем исследований по гигиеническому нормированию вредных факторов в объектах окружающей среды.
2.2. Особенности гигиенического регламентирования химических веществ в различных объектах окружающей среды
2.2.1. Особенности гигиенического нормирования химических веществ в атмосферном воздухе населенных мест
В основу гигиенического нормирования атмосферных загрязнений положены три критерия вредности, сформулированные В.А. Рязановым.
1. Допустимой признается только та концентрация вещества в атмосферном воздухе, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного или неприятного воздействия, не оказывает влияния на самочувствие и состояние работоспособности.
2. Привыкание к загрязнителям атмосферного воздуха должно рассматриваться как неблагоприятный эффект.
3. Концентрации химических веществ в атмосферном воздухе, которые неблагоприятно действуют на растительность, климат местности (микроклимат), прозрачность атмосферы и условия жизни населения, следует считать недопустимым.
Существующая практика гигиенического нормирования ксенобиотиков в атмосферном воздухе населенных мест основана главным образом на одном и двух критериях вредности. Экологические эффекты атмосферных загрязнений при разработке ПДК не исследуются.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) атмосферных загрязнений — это концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее и будущие поколения, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовые условия жизни.
В атмосферном воздухе устанавливается две ПДК: максимально разовая и среднесуточная, что объясняется чрезвычайной дина-
мичностью среды и резким колебанием концентраций химических веществ в атмосферном воздухе.
Экспериментальные исследования по обоснованию ПДК атмосферных загрязнений складываются из двух основных этапов.
1. Определение на волонтерах вероятностных пороговых уровней рефлекторного воздействия химических веществ в условиях краткосрочного эксперимента с последующим установлением максимальной разовой ПДК (20-30-минутного периода осреднения) на уровне 98\% вероятности ее появления. В ряде случаев вместо ПДК может применяться ОБУВ (ориентировочно безопасный уровень воздействия) — норматив, устанавливаемый расчетным путем с использованием различных токсикометрических параметров.
2. Изучение резорбтивного действия в условиях круглосуточной ингаляционной затравки лабораторных животных (в част- ности, белых крыс) осуществляется на вероятностной основе с использованием дозо-временных и дозо-эффективных зависимостей. Определение пороговой концентрации проводится графически по дозо-эффективным кривым на уровне спонтанного фона. Установление среднесуточной ПДК связано с определением класса опасности вещества по основным токсикометрическим параметрам (табл. 2-2). С учетом последних формируется интегральный показатель, который является основой для расчета дифференцированных коэффициентов запаса.
Химические загрязнения атмосферного воздуха подразделяются на четыре класса опасности: 1-й класс — чрезвычайно опасные; 2-й класс — высокоопасные; 3-й класс — умеренно опасные; 4-й класс — малоопасные вещества.
2.2.2. Особенности гигиенического нормирования химических веществ в водной среде
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.
Таблица 2-2. Параметры токсикометрии, используемые для установления класса опасности химических загрязнений атмосферного воздуха
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 ста- бильности 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.
Методическая схема исследований по гигиеническому нормированию химических веществ в воде водных объектов представлена в табл. 2-3.
Таблица 2-3. Схема исследований по гигиеническому нормированию химических веществ в воде водных объектов
|
Направление исследования |
Оценка стабильности и трансформации вещества в водной среде |
Влияние на органолептические свойства воды |
Влияние на санитарный режим водного объекта |
Токсические свойства вещества |
|
Цель исследования |
Выявление образования продуктов транс- формации Класс стабильности; характеристика продуктов трансформации |
Характер и степень изменения органолепти- ческих свойств воды (запах, привкус, окраска, мутность, образование пленки и пены, наличие осадка, посторонних включений, плавающих примесей) |
Оценка интенсивности и направленности фаз биохимического окисления органических загрязнителей (БПК, аммони- фикация, нитрификация, развитие и отмирание микрофлоры) |
Оценка острой, подострой, хронической токсичности, кумулятивности, специфических и отдаленных эффектов |
|
Результат исследования |
|
Пороговая концентрация по органолептическому показателю вредности |
Пороговая концентрация по общесанитарному показателю вредности |
Максимально недействующая концентрация по санитарно- токсикологическому показателю вредности |
|
Конечная цель. Проверка экспериментальных данных практикой |
Обоснование гигиенического норматива и лимитирующего показателя вредности. Использование эпидемиологических исследований для коррекции величин ПДК |
|||
Оптимальный объем экспериментов определяется в зависимости от токсичности и опасности конкретного вещества. Методической основой определения оптимального объема исследований служит схема последовательного (этапного) нормирования. Она позволяет последовательно использовать комплекс расчетных и экспрессэкспериментальных (ускоренных) и углубленных экспериментальных приемов и определить, исходя из опасности вещества, стадию, на которой научное обоснование ПДК вещества в воде может быть завершено. Составной частью схемы является классификация опасности веществ, загрязняющих воду. Химические загрязнения воды водных объектов подразделяются на четыре класса опасности: 1-й класс — чрезвычайно опасные; 2-й класс — высокоопасные; 3-й класс — умеренно опасные; 4-й класс — малоопасные вещества.
Критерии отнесения веществ к определенным классам опасности при этапном обосновании ПДК (ОДУ) в воде представлены в табл. 2-4.
Для обоснования величины ПДК (ОДУ) исследуемого вещества в воде сопоставляются пороговые величины по органолептическому и общесанитарному показателям вредности и максимальная недействующая концентрация (МНК) по токсикологическому показателю вредности.
Таблица 2-4. Классификация опасности веществ при этапном обосновании гигиенических нормативов веществ в воде водных объектов
МНК рассчитывается из величины МНД (максимально недействующей дозы) с учетом средней массы тела человека и суточного водопотребления, включающего питьевую и используемую для при- готовления пищи (чая, кофе) воду, по Формуле
где М — средняя масса взрослого человека; V — объем суточного водопотребления; К — обобщенный коэффициент пересчета МНК по МНД.
Средняя масса тела взрослого человека — 60 кг; суточное водопотребление — 3 л. С учетом этих количественных соотношений МНК рассчитывается по формуле
МНК = МНД χ 20.
Величина МНК сопоставляется с пороговыми концентрациями по органолептическому и общесанитарному показателям вредности, и наименьшая принимается в качестве ПДК (ОДУ) с указанием соответствующего показателя вредности.
2.2.3. Особенности гигиенического нормирования химических веществ в почве
Почва представляет собой очень сложную малодинамичную, многофакторную систему, меняющуюся на небольших климато-ланд- шафтных территориях, что представляет значительные трудности при гигиеническом нормировании химических веществ, поступающих в почву в результате хозяйственной деятельности человека. Основные положения теории и практики гигиенического нормирования в почве заключаются в следующем.
• Не всякое поступление экзогенных химических веществ в почву следует рассматривать как опасное для здоровья человека и окружающей среды.
• Безопасность поступления веществ в почву определяется недоступностью превышения их действия выше адаптационной возможности самых чувствительных групп населения или порога экологической адаптационной (самоочищающей) способности почвы при изолированном, комплексном, комбинированном или сочетанном действии на организм человека и окружающую среду.
• Установление гигиенического норматива должно опираться на экспериментальные данные, полученные в экстремальных
почвенно-климатических условиях (максимальная миграция изучаемого вещества в контактирующие с почвой среды), учет воздействия на процессы самоочищения и процессы микробиоценоза. Для установления величины норматива используются растения, которые могут максимально накапливать изучаемые вещества (фитотест).
• Гигиенические нормативы устанавливаются с учетом лимитирующего показателя вредности: общесанитарного, миграционного водного, миграционного воздушного, фитоаккумуляционного (транслокационного).
• Учитывая чрезвычайно большую вариабельность климатогеографических условий формирования почв, экспериментальная величина ПДК должна рассматриваться как эталонная отсчетная величина, опираясь на которую следует определять опасность загрязнения почвы в конкретных почвенно-климатических условиях.
ПДК 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.
При оценке безопасности поступления химических веществ в почву исходят из недопустимости превышения порога адаптационной возможности организма самых чувствительных групп населения и порога экологической адаптационной (самоочищающей) способности почвы при изолированном, комплексном или сочетанном действии химических соединений на организм человека и окружающую среду.
Под порогом безопасного действия химических веществ, поступающих в организм людей из почвы, подразумевается такое их действие (одномоментное, суточное, годовое, в течение всей жизни), которое не вызывает функциональных, биохимических, структурных изменений в организме выше границ, при повышении которых могут наступить сдвиги в организме, опасные для здоровья человека или его потомства.
Под порогом вредного биологического действия нормируемого вещества подразумевается такое его действие, при котором количественные физиологические, биохимические или структурные изменения переходят в качественные, имеющие характер предпатологии.
Под порогом экологической адаптационной возможности (самоочищающей способности) почвы следует подразумевать такое действие нормируемого вещества на почву, при котором количественные изменения самоочищающей способности переходят в качественные, выражающиеся в нарушении времени и скорости процессов самоочищения, характерных для данного вида почвы в определенном климато-ландшафтном регионе.
Таким образом, в почве допускается такое содержание экзогенного химического вещества, которое гарантирует отсутствие отрицательного воздействия на здоровье населения как при прямом контакте человека с почвой, так и опосредованно при миграции токсического вещества по одной или нескольким экологическим цепям (почва — растение — человек; почва — растение — животное — человек; почва — атмосферный воздух — человек; почва — вода — человек и др.) или суммарно по всем цепям, а также не нарушает процессов самоочищения почвы и не влияет на санитарные условия жизни.
Принципиальная схема гигиенического нормирования экзогенных химических веществ в почве предусматривает экспериментальное обоснование подпороговых концентраций по четырем показате- лям вредности: общесанитарному, фитоаккумуляционному (транслокационному), миграционному водному, миграционному воздушному с целью установления лимитирующего показателя вредности и ПДК вещества в почве.
Общесанитарный показатель вредности характеризует процессы изменения биологической активности почвы и показателей самоочищения почвы от загрязнения органическими веществами.
Фитоаккумуляционный (транслокационный) показатель вредности характеризует процессы миграции химического вещества из почвы в культурные растения, используемые в качестве продукта питания или фуража, и накопление его в фитомассе.
Миграционный водный показатель вредности характеризует процессы миграции химического вещества в поверхностные и подземные (грунтовые) воды.
Миграционный воздушный показатель вредности характеризует процессы поступления вещества из почвы в атмосферный воздух с почвенной пылью и путем испарения и соиспарения с водными парами и другими носителями.
Для оценки степени загрязнения почвы в конкретной ситуации рассчитываются показатели, отражающие конкретные региональные почвенно-климатические особенности. Такими показателями, которые рассчитываются на основании утвержденных ПДК химических веществ в почве, являются предельно допустимые уровни внесения (ПДУВ) экзогенных химических веществ в почву и их безопасные остаточные количества (БОК).
ПДУВ — безопасное для здоровья людей количество пестицида или агрохимиката (в килограммах на 1 га), вносимое в почву при ее химической обработке; БОК — безопасное для здоровья людей количество пестицида или агрохимиката (в миллиграммах на 1 кг почвы), оставшееся в почве ко времени выхода рабочих на сельскохозяйственные поля после их химической обработки и в конце вегетационного периода растений.
Как видно из изложенного, методология гигиенического нормирования химических веществ в почве имеет принципиальные отличия от нормирования в воде и атмосферном воздухе. Как в том, так и в другом случае конечный результат исследования — ПДК — обосновывается экспериментальным путем. Однако при нормировании в воде и атмосферном воздухе проводятся токсикологические и санитарно-токсикологические эксперименты на теплокровных животных, а результаты эксперимента экстраполируются на человека и выражаются в виде гигиенического норматива. При гигиеническом нормировании химического фактора в почве, опосредованно влияющей на человека, в эксперименте моделируются условия межсредовой миграции исследуемого вещества в культурные растения, в воду или в атмосферный воздух, а суждение о величине норматива (ПДКпочвы) основывается на непревышении нормативов этого вещества в воде, воздухе или продуктах растениеводства. Таким образом, гигиеническая цель исследования достигается экспериментально, но с помощью химических, физико-химических и агротехнических, а не санитарно-токсикологических методов, а гигиенический норматив (ПДК или ПДУВ) выражает не влияние содержащегося в почве вещества на здоровье человека, а условия безопасности для здоровья межсредовых переходов нормируемого вещества.
Анализ современных подходов к безопасному управлению факторами окружающей среды, воздействующими на организм чело- века, показал, что система гигиенического нормирования по праву
рассматривается как один из важнейших инструментов государственной политики в области охраны здоровья человека. Вместе с тем методология нормирования как совокупность принципов, критериев и методов гигиенической оценки факторов среды является предметом многочисленных дискуссий.
Отличительная черта отечественных гигиенических нормативов, которая связана с учетом всех прямых и косвенных влияний на состояние здоровья человека и условия его жизни, установлением ПДК по наиболее чувствительному лимитирующему показателю, стала сегодня существенным ограничением для использования нормативов при решении задач гигиенической диагностики. В реальных условиях, когда человек подвергается не изолированному воздействию какого-либо одного вещества, поступающего в организм конкретным путем (через воздух или воду), а сложному многофакторному воздействию: комбинированному (воздействие одинаковых по своей природе факторов, например химических веществ), сочетанному (воздействие разных по своей природе факторов, например вибрации и химических веществ), комплексному (поступление различными путями — через органы дыхания, с пищей и водой, через кожные покровы), перед наукой и практикой стоит задача не только установления гигиенических нормативов, но и решения сложных вопросов гигиенической диагностики, определения риска и возможных ущербов для здоровья человека в связи с конкретными воздействиями факторов окружающей среды. Вместе с тем следует подчеркнуть, что в России система гигиенического нормирования сохраняет за собой роль инструмента оперативного контроля за состоянием окружающей среды, а гигиенические нормативы являются одной из важнейших мер управления риском. Кроме того, огромный массив токсикометрических и в меньшем объеме эпидемиологических данных, накопленных при обосновании гигиенических нормативов, может служить опорой для методологии оценки риска.