CC BY
12
Дискуссии и отклики читателей
УДК 614.71/.73-07
М. А. Пинигин
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ СУММАРНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Проведенные нами исследования по оценке суммарного загрязнения воздуха населенных мест позволили предложить ряд комплексных показателей [10, 13, 14]. Позднее был предложен еще ряд комплексных показателей [2, 5, 8, 17], что свидетельствует, с одной стороны, о большой важности оценки суммарного загрязнения для практики, а с другой — о необходимости дальнейших поисков в этом направлении.
Используя накопленный опыт, мы попытались определить гигиенические основы разработки комплексных показателей и предложить усовершенствованный метод оценки суммарного загрязнения атмосферного воздуха.
Необходимо подчеркнуть, что основой оценки суммарного загрязнения атмосферного воздуха, как и его загрязнения отдельными веществами, являются гигиенические регламенты — ПДК, поскольку только они вследствие биологической эквивалентности позволяют измерять на единой основе концентрации веществ, обладающих разной степенью токсичности и, следовательно, имеющих весьма разные абсолютные значения ПДК, выражаемые в миллиграммах на 1 м3. Поэтому при расчете суммарного загрязнения содержание каждого вещества (О следует представлять в виде нормированных концентраций (Кг), т. е. отношения фактической концентрации
вещества (С») к его ПДК — Пдкг) •
Действительно, все предложения по оценке суммарного загрязнения воздуха базируются на использовании нормированных концентраций. Однако не всегда принимается во внимание то, что при одинаковых нормированных концентрациях (если при этом они выше 1, т. е. фактические концентрации больше ПДК) вещества разных классов опасности обладают неодинаковой биологической эффективностью. Изоэффективные же (одинаковые по действию) нормированные концентрации тем выше, чем менее кумулятивно и менее опасно вещество в отношении развития хронических эффектов. Разницу изоэффективных нормированных концентраций веществ разных классов опасности можно выразить коэффициентами изоэффективности. Последние, как показывает анализ соотношения ПДК веществ разных классов опасности, а также вероятности разви-
тия токсических эффектов по кривым зависимости концентрация — эффект [11] могут изменяться с изменением нормированных концентраций. Например, согласно разработанной нами номограмме, нормированные концентрации веществ I класса опасности, равные 1,8, изоэффективны нормированным концентрациям веществ II класса, равным 3, III класса, равным 4, и IV класса, равным 5, т. е. коэффициенты изоэффективности в этом случае составляют соответственно 1, 1,6, 2,2 и 2,8. Если же нормированная концентрация веществ I класса 3,2, то у веществ II класса изо-эффективная концентрация будет 9, у III класса — 16, у IV класса — 25. При этом коэффициенты изоэффективности будут равны 1, 2,8, 5, 7,8.
Следовательно, учет коэффициентов изоэффективности нормированных концентраций веществ разных классов опасности представляется весьма целесообразным при оценке суммарного загрязнения воздуха населенных мест. При этом следует иметь в виду, что в конкретных условиях абсолютные величины одного и того же суммарного загрязнения могут быть различны в зависимости от того, к какому классу опасности приводятся нормированные концентрации. Поскольку в атмосферном воздухе наиболее распространены вещества III класса (сернистый газ, пыль), целесообразно суммарное загрязнение представлять в нормированных концентрациях, приведенных к таковым веществам этого класса опасности.
Вследствие высокой динамичности атмосферного воздуха, изменчивости метеорологических условий и условий поступления выбросов в атмосферу концентрации атмосферных примесей могут существенно изменяться во времени. Поэтому важнейшим условием точности оценки суммарного загрязнения воздуха является учет степени усреднения фактических концентраций по времени. Однако не только и не столько закономерности распределения концентраций веществ в воздухе обусловливают необходимость учета степени их усреднения по времени. Главное в том, что любая концентрация вещества в воздухе биологически значима лишь при определенной длительности ее воздействия. Так, для возникновения рефлекторных реакций (ощущения запаха, раздражения слизистых оболочек и др.) достаточно кратковременного появления определенных кон-
^Щентраций вещества в воздухе. Однако для возникновения резорбтивного действия необходима более длительная экспозиция, причем с уменьшением концентраций время наступления определенного токсического эффекта возрастает в соответствии с установленным нами [9] уравнением: 1йГ= 1еТл — ^а-^С,
где Т — время наступления определенного токсического эффекта при непрерывном ингаляционном воздействии концентрации С; Т0—время, равное принятой единице времени (ч, сут), при котором концентрация С0 вызывает тот же эффект; а—угол наклона прямой к оси абсцисс (концентраций). Указанное выражение зависимости концентрация — время получило подтверждение в работах многих исследователей [1, 2, 6, 7, 18, 21, 22].
Таким образом, при оценке суммарного загрязнения воздуха населенных мест весьма важно учитывать время усреднения концентраций примесей. Однако пока эти возможности ограничены. Дело в том, что существующая временная ^характеристика гигиенических регламентов (разовая и среднесуточная ПДК), установленных для изолированного действия веществ и служащих для построения всех предлагаемых комплексных показателей, не соответствует получаемой временной характеристике загрязнения^(мак-симальные разовые, суточные, месячные и годо> вые концентрации веществ в воздухе), а также временной характеристике его возможного влияния на показатели состояния здоровья населения (например, обращаемость за медицинской помощью в течение суток, месяца, года и т. п.).
Ранее предложенная нами оценка фактического загрязнения разной степени усреднения по времени (20—30 мин, 1 сут, 1 мес и 1 год) с использованием соответствующих номограмм и только среднесуточной ПДК [10] при действующем списке ПДК в ряде случаев оказалась противоречивой. В связи с этим был сделан вывод, что для усовершенствования оценки суммарного загрязнения атмосферного воздуха необходимо ^»устранить несоответствие между существующими временными характеристиками ПДК атмосферных загрязнений, их фактических концентраций и влияния на состояние здоровья населения путем создания дифференцированных по времени ПДК (20—30 минутных, суточных, месячных и годовых).
При этом ПДК каждого периода усреднения имеют свое самостоятельное значение как в предупреждении различных неблагоприятных эффектов у людей, так и в планировании и осушествле-I нии воздухоохранных мероприятий долговременного и оперативного (кратковременного) характера. Следует заметить, что пересмотр существующего списка ПДК не только диктуется тем, что их временные характеристики не соответствуют получаемой на практике информации о фак-
тическом загрязнении и его влиянии на состояние здоровья населения, но и подкрепляется тем, что уже разработаны методические приемы обоснования дифференцированных по времени ПДК [12], причем эти приемы апробированы при установлении таких ПДК в атмосферном воздухе более 40 веществ [3, 4, 16, 19, 20].
Рассмотренные гигиенические основы, которые важны для оценки суммарного загрязнения, могут быть целиком отнесены и к оценке загрязнения воздушной среды отдельными веществами. Важнейшей же особенностью оценки суммарного загрязнения является учет характера комбинированного действия одновременно присутствующих в воздухе веществ. Между тем характер комбинированного действия сложных смесей (а они таковы в атмосферном воздухе) остается недостаточно изученным как в эксперименте, так и в натурных условиях.
В реальных условиях число возможных сочетаний веществ велико. Изучен же характер комбинированного действия лишь 47 смесей, включающих, как правило, только 2 вещества. При этом установлено, что при совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ (1=1, 2... п) сумма ия допустимых концентраций (ДК.), выраженных в долях от ПДК1 при изолированном действии, может быть равна 1 (суммацня), больше 1 (ослабление эффекта) и меньше 1 (усиление эффекта по сравнению с суммой эффектов при изолированном воздействии). Отсюда использование различных коэффициентов комбинированного действия с целью обеспечения гигиенических требований к качеству атмосферного воздуха в случае присутствия в нем смеси веществ может приводить к существенному изменению их ПДК, установленных при изолированном действии. Следовательно, учет характера комбинированного действия веществ может значительно влиять на планирование и осуществление воздухо-охранных мероприятий, а также на оценку суммарного загрязнения воздуха, хотя при построении комплексных показателей авторы не всегда обращают на это внимание. Между тем всякая попытка представить суммарное загрязнение атмосферного воздуха путем использования разных математических приемов агрегирования нормированных по ПДК концентраций веществ, присутствующих в воздухе одновременно, ведет к признанию определенного характера комбинированного действия этих веществ, хотят того исследователи или нет.
Например, предлагаемые П. К. Пенчевой [8] критерии комплексной оценки загрязнения атмосферы по существу представляют среднюю нормированную концентрацию, выраженную в процентах от разным способом усредненной ПДК контролируемых веществ, что практически означает признание независимого действия этих веществ при их одновременном присутствии в атмосфере. Нередко представляемое суммарное за-
грязненис в виде суммы нормированных концентраций с учетом или без учета класса опасности веществ [17] соответствует тому, что комбинированное действие этого загрязнения проявляется по типу эффекта суммации. Предложенный же нами условный комплексный показатель:
(р-угк»)
свидетельствует, что в реальных условиях эффективность действия смеси несколько меньше, чем сумма эффектов всех веществ, входящих в смесь, и несколько больше эффекта действия каждого вещества в отдельности, т. е. превышает эффективность так называемого независимого действия [15].
Принимая во внимание отсутствие экспериментально установленных коэффициентов комбинированного действия сложных смесей и невозможность их получения в ближайшем будущем из-за чрезвычайной трудоемкости исследований, мы попытались с помощью разработанного специального метода оценить характер комбинированного действия атмосферных загрязнений по их влиянию на некоторые показатели состояния здоровья населения.
Как показали полученные результаты, совместное действие широко распространенных загрязнителей атмосферного воздуха (сернистого газа, двуокиси азота, окиси углерода, пыли, сероводорода, углеводородов, сажи и др.) проявляется в виде ослабления эффекта с коэффициентом, равным квадратному корню из числа N, соответствующего числу веществ, входящих в смесь. Указанный характер комбинированного действия веществ, установленный по результатам количественной оценки влияния суммарного загрязнения атмосферного воздуха на различные показатели состояния здоровья населения, совпадает с характером, заложенным при построении комплексного показателя (р = и> таким образом, подтверждает правомерность применения последнего для оценки суммарного загрязнения атмосферного воздуха. Вместе с тем этот комплексный показатель требует уточнения, так как он (и любой другой комплексный показатель) имеет по существу более широкий смысл, чем просто количественной характеристики загрязнения.
Действительно, суммарное загрязнение атмосферного воздуха является далеко не единственным фактором риска изменения заболеваемости, физиологических, биохимических и других показателей состояния здоровья людей. Поэтому обнаружение самого факта влияния и особенно его степени на те или иные показатели состояния здоровья населения возможно лишь тогда, когда известны уровни этих показателей в условиях отсутствия загрязнения, т. е. при высоком качестве атмосферного воздуха. На практике это осуществляется путем изучения аналогичных показателей состояния здоровья у людей в контрольных рай-
онах, имеющих при прочих равных условиях не-1^ существенное загрязнение атмосферного воздуха по сравнению с опытными. В связи с отмеченным можно говорить о том, что при изучении влияния загрязнения на состояние здоровья населения в действительности изучается влияние не только этого загрязнения, а ухудшенного благодаря этому загрязнению качества воздуха в целом. Следовательно, измеренное инструментально или расчетным путем загрязнение по существу является лишь неполной количественной характеристикой эволюционно обусловленного качества воздуха, которое принято называть «чистотой». Отсюда комплексные показатели загрязнения атмосферного воздуха, по своей сути являясь комплексными показателями его качества, должны иметь две составляющие: количественное выражение чистоты воздуха и его измеренное (контролируемое) загрязнение.
По ряду соображений количественным выражением чистоты воздуха можно считать 1. В этом случае все факторы, способные ухудшить это качество воздушной среды, находятся в пределах ¿и самых жестких гигиенических требований. Контролируемое же загрязнение представляет собой собственно суммарное загрязнение, установленное с учетом характера комбинированного действия веществ, одновременно обнаруживаемых в воздухе и имеющих ПДК при их изолированном ( действии. При этом контролируемое загрязнение должно представляться за вычетом нормативных значений суммарного загрязнения соответственно характеру его комбинированного действия.
Когда характер комбинированного действия веществ проявляется по типу ослабления с коэффициентом, равным нормативное значение контролируемого суммарного загрязнения равно значению этого корня, если нормированные концентрации всех веществ равны 1 или больше 1, т. е. фактические концентрации этих веществ равны или больше соответствующих ПДК. В реальных же условиях фактические концентрации всех веществ или части из них могут быть ниже ПДК и, следовательно, нормированные концентрации«^ меньше 1. Это требует корректировки нормативного значения суммарного загрязнения, и вместо его значения следует использовать:
где п — число веществ, фактические концентрации которых равны или выше ПДК; — сумма нормированных концентраций веществ (/=1, 2... п), фактические концентрации которых ниже ПДК.
Таким образом, комплексный показатель за- > грязнения атмосферного воздуха в соответствии с изложенным можно представить в виде формулы:
Р = 1 + ]/~ Ъ К?+ - Уп + ХК*,,
^Ьде, кроме указанных выше обозначений, 2K2t — сумма приведенных к III классу нормированных концентраций веществ (i=l, 2... п), фактические концентрации которых равны и выше ПДК.
Из представленной формулы вытекает, что в конкретных условиях, когда сумма нормированных концентраций веществ (2Щ +2/С/ ) будет находиться в пределах нормативного значения суммарного загрязнения (п + ИК? ), комплексный показатель окажется равным 1, что равнозначно чистому атмосферному воздуху. В этих условиях изучаемые показатели состояния здоровья населения можно принимать за относительную норму.
Изучение изменения показателей состояния здоровья населения в зависимости от указанного комплексного показателя позволяет выявить количественную связь между степенью загрязнения атмосферного воздуха и состоянием здоровья населения с одновременным определением характера комбинированного действия контролируемого суммарного загрязнения. Для проверки надежности установления характера комбинированного действия суммарного загрязнения в конкретных условиях целесообразно использовать его показатели, построенные на основе и других типов комбинированного действия веществ.
Нам представляется, что по мере накопления подобной информации возможность реализации на практике рассмотренных гигиенических основ оценки суммарного загрязнения воздуха населенных мест будет расширяться.
ЛИТЕРАТУРА
1. Грибанов О. И., Гофмеклер В. А., Алпеев А. В. и др.— Гиг. и сан., 1980, № 8, с. 17—19.
УДК в14.3/.4:613.6
Используемые в настоящее время показатели, характеризующие работу санэпидстанций (СЭС) в области гигиены труда, недостаточно объективно отражают результат деятельности их по данному разделу.
Предложение С. А. Андронова 1 ввести дополнительные статистические показатели в отчетность СЭС, отражающие ее деятельность: «количество персонала, занятого на обслуживаемых СЭС объектах в условиях труда, не отвечающих требованиям санитарных норм и правил», на наш взгляд, необходимо несколько уточнить. Это вытекает из следующих соображений: во-первых,
1 Гигиена и санитария, 1983, № 9, с. 57—60.
2. Жаворонков Ю. М., Буштуева К■ А, — Там же, 1983, № 6, с. 7—9.
3. Идиятуллина Ф. К — Там же, 1980, № 7, с. 70—72.
4. Идиятуллина Ф. К. — Там же, 1981, № 9, с. 79—81.
5. Киселев А. В. — Там же, 1984, № 3, с. 59—60.
6. Маркарян X. С. — Там же, 1972, № 12, с. 53—57.
7. Пазынич В. М.. Чинчевич В. И, — Там же, 1983, № 4, с. 17—19.
8. Пенчева П. К- — Там же, 1982, № 9, с. 74—76.
9. Пинигин М. Л, —Вести. АМН СССР, 1972, № 1, с. 82— 85.
10. Пинигин М. А.— В кн.: Санитарная охрана атмосферного воздуха городов. М., 1976, с. 15—47.
11. Пинигин М. А., Авалиани С. Л., Григоровская 3. П.— В кн.: Научное обоснование гигиенических мероприятий по оздоровлению объектов окружающей среды. М., 1983, с. 41—46.
12. Пинигин М. А., Григоревская 3. П., Печенникова Е. В. и др. — В кн.: Современные проблемы гигиенической регламентации и контроля качества окружающей среды. М., 1981, с. 14—17.
13. Пинигин М. А., Скворцова Н. Н., Дюжева А. Я. и др. — В кн.: Всесоюзная науч.-техн. конф. «Охрана воздушного бассейна от загрязнения технологическими и вентиляционными выбросами промышленных производств». Материалы. Ереван, 1974, ч. 2, с. 26—28.
14. Пинигин М. А.. Скворцова Н. Н.. Корниенко А. П. и др. Временные инструктивно-методические указания по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха. М., 1977.
15. Сидоренко Г. И., Пинигин М. А. — В кн.: Медицинские проблемы охраны окружающей среды. М., 1981, с. 35— 41.
16. Соколов С. М. — Гиг. и сан., 1981, № 2, с. 17—19.
17. Столяр А. М. — Там же, 1983, № 8, с. 53—54.
18. Убайдуллаев Р. У., Идиятуллина Ф. К., Камильджа-нов А. X. — Там же, № 4, с. 71—73.
19. Цыгановская Л. X.. Тарадин Я. И., Фетисова Л. Н. и др. — Там же, 1982, № 5, с. 52—54.
20. Шпилевский Э. М., Соколов С. М„ Лробеня В. В. и др. — Там же, 1983, N°. 9, с. 69—70.
21. Якушевич Ю. Е. — Там же, 1973, № 4, с. 6—10.
22. Gardner D. £., Coffin D. I... Pinigin M. A. et al. — J. Toxicol. environm. Hlth, 1977, v. 3, p. 811—820.
Поступила 11.04.84
данный показатель будет варьировать в зависимости от материально-технического обеспечения СЭС и ее штатной укомплектованности; во-вто-рых, практика показывает, что охватить инструментально-лабораторным контролем все 100% рабочих мест практически невозможно, в-третьих, практически не находит отражения конечный результат деятельности СЭС.
Возможно, было бы более объективным оценить качество работы СЭС по такому показателю, как улучшение условий труда лиц, рабочие места которых не отвечают санитарным нормам и правилам по конкретным факторам производственной среды. Расчет этого показателя можно проводить по следующей формуле:
Л. И. Буряк, А. Н. Бутко, А. А. Беляев
ОБ ОПТИМИЗАЦИИ АНАЛИЗА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ САНЭПИДСТАНЦИИ
Днепропетровский медицинский институт
