CC BY
5
УДК Ц16.24-П03.601-02:613.633|-07
В. С. Белецкий, П. С. Базовкин
ИНФОРМАТИВНОСТЬ МАКСИМАЛЬНО РАЗОВЫХ И СРЕДНЕСМЕННЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПЫЛИ ПРИ ОЦЕНКЕ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ПНЕВМОКОНИОЗОМ
Институт гигиены труда и профзаболеваний, Кривой Рог
Действующие в настоящее время ПДК пыли являются максимальными разовыми [1, 5], т. е. основаны на предположении, что опасность влияния пылевого фактора на организм наиболее полно определяется той максимальной концентрацией, которая может создаваться на рабочем месте. В соответствии с этим положением решаются все основные задачи пылевого контроля, предусматривающего определение максимальной концентрации в течение рабочей смены или при выполнении отдельных операций, так как только знание такой концентрации позволяет оценить кратность превышения ПДК пыли, а следовательно, и степень опасности пылевого фактора на данном рабочем месте.
Информация о максимальных концентрациях пыли при выполнении той или иной операции представляется очень удобной для целей оперативного контроля, поскольку прямо указывает на процессы или операции, где наблюдается санитарное неблагополучие. Однако для обобщенных выводов о состоянии запыленности воздуха по процессам или рабочим местам, необходимость в которых возникает при решении таких практических вопросов, как определение тенденций в изменении состояния запыленности воздуха на предприятии, оценка эффективности средств борьбы с пылью, сравнительная оценка пылеоб-разования при различных технологических схемах, процессах, операциях, максимальная разовая концентрация пыли становится уже малопригодной, так как на основании ее невозможно выявить тенденцию. Поэтому при решении подобного рода вопросов исследователи используют различные способы усреднения результатов измерения концентрации пыли.
Целесообразность получения наряду с максимальными разовыми и среднесменных концентраций пыли как обобщающего показателя отражена в нормативных документах [1, 2, 4, 5]. Однако примат максимальной разовой концентрации, вытекающий из сущности понятия ПДК [5], определяет подчиненное значение средних концентраций. Это сказывается на практике проведения пылевого контроля, поскольку приводит к несоответствию формального определения понятия ПДК как максимальной разовой концентрации [5] фактическим уровням концентрации пыли, которые чаще всего являются усредненными.
Малопригодной оказалась максимальная разовая концентрация и для оценок зависимости по-
казателя заболеваемости пневмокониозом от уровней запыленности воздуха.
Исходя из определения понятия ПДК можно ожидать, что уровень заболеваемости пневмокониозом как интегральный показатель опасности воздействия на организм пылевого фактора будет наиболее тесно связан с максимальными концентрациями пыли на рабочих местах. Однако анализ связи заболеваемости пневмокониозом подземных рабочих железорудных шахт с величиной максимальных разовых концентраций пыли не оправдал этого ожидания. Наиболее наглядно отсутствие такой связи видно на примере основной группы подземных рабочих — бурильщиков и проходчиков, для которой имеются многолетние и достаточно полные данные о заболева. емости пневмокониозом и среднесменных концентрациях пыли. Но самое важное то, что уровни запыленности воздуха при таких операциях, как подготовка к бурению, бурение шпуров, зарядка взрывчатых веществ, уборка горной массы после взрыва, по мере совершенствования средств борьбы с образованием пыли постепенно снижались и в настоящее время не превышают 1,9—5,3 мг/м'5. И только операция очистки шпуров от буровой мелочи все годы сопровождается высоким образованием пыли, концентрация которой колеблется от 40—45 до 60—70 мг/м3 и выше. Но так как эта операция относительно кратковременна (20— 30 мин), то среднесменные концентрации постепенно снижались по мере уменьшения пылеобра-зования при других операциях, а максимальная разовая на рабочем месте бурильщика оставалась практически неизменной в течение последних 20—25 лет.
На основе ежегодных среднесменных и максимальных разовых концентраций пыли произведен расчет средних концентраций за годы развития заболевания, которые использованы для анализа зависимости заболеваемости пневмокониозом от уровня запыленности (табл. 1).
Анализ показал, что связь заболеваемости пневмокониозом бурильщиков и проходчиков со средними из среднесменных концентраций пыли за годы развития заболевания значительно более глубокая (коэффициент корреляции 0,85, ошибка коэффициента 0,07, квадрат корреляционного отношения г]2 0,84, 10,7), чем со средними из максимальных разовых концентраций (коэффициент корреляции 0,43, ошибка коэффициента 0,23, квадрат корреляционного отношения т]5 0,39, Р^» 4,5). Это обстоятельство само по себе сви-
Таблица 1
Зависимость заболеваемости пневмокониозом бурильщиков и проходчиков от средних за годы развития заболевания среднесменных и максимальных разовых концентраций
пыли
Уровень заболеваемости пневмокониозом, % Средняя за годы развития заболевания концентрация пыли, мг/м3
из среднесменных концентраций из максимальных разовых концентраций
2,19 14,9 52,7
2,59 14,9 54,2
1,65 14,0 53,0
2,00 13,6 53,1
0,94 13,0 52,7
0,43 12,6 52,8
0,40 11,3 53,2
0,54 11,2 53,0
0,43 10,6 53,2
0,30 11,0 52,9
0,22 9,0 53,4
0,29 8,9 53,2
0,32 8,5 53,0
0,25 8,5 52,8
0,14 6,6 53,0
0,19 7,1 52,6
0,11 6,9 52,4
детельствует, что среднесменные уровни запыленности воздуха должны рассматриваться как более информативные при оценке зависимости заболеваемости пневмокониоза от концентрации пыли.
К такому же заключению приводит и логический анализ содержания понятия максимальной разовой концентрации пыли. Как следует из определения, это разовая концентрация, которая наблюдается на рабочем месте в течение не менее 30 мин. Однако, не будучи увязанной с динамикой пылеобразования в течение смены, она не дает представления о суммарной массе пыли, действующей на органы дыхания. В то же время известно, что скорость развития и распространенность пневмокониоза при прочих равных условиях (степень фиброгенности пыли, величина легочной вентиляции и др.) определяются прежде всего массой пыли, действующей на органы дыхания [3, 6—8], которая в общем виде представляет собой функцию времени экспозиции и концентрации пыли в воздухе:
I
Л««.к|Ср(0Л, (1)
о
где М — масса пыли, действующей на органы дыхания в течение смены; Ср — разовая концентрация пыли; / — длительность отбора разовой пробы; К — постоянный коэффициент.
Очевидно, что наиболее полно и просто интеграл ] ср (0 Л может быть представлен сред-
невзвешенной по времени концентрацией. И только в одном случае, когда СР остается всю смену постоянной, т. е. не зависит от времени, максимальная разовая концентрация будет так же полно отражать массу действующей на органы дыхания пыли, как и средневзвешенная, поскольку они будут равны. Но это частный и редкий случай. По этой причине заболеваемость пневмокониозом не может иметь глубокой связи с максимальными концентрациями пыли не только количественно, но и по существу.
В силу указанных выше причин использование максимальных разовых концентраций пыли для анализа зависимости заболеваемости пневмокониозом от уровня запыленности не позволяет получить надежную информацию для прогнозных оценок и может приводить к ошибочным выводам. Так, при анализе данных табл. 1 установлено, что зависимость заболеваемости пневмокониозом бурильщиков и проходчиков от средне-сменных концентраций пыли в диапазоне от 6 до 20 мг/м3 удовлетворительно отражает уравнение регрессии вида:
у = 3,88- Ю-4-*3!02, (2)
где у — уровень заболеваемости пневмокониозом, в %; х — среднесменный уровень запыленности воздуха за годы развития заболевания.
Зависимость заболеваемости пневмокониозом этой же группы рабочих от максимальных разовых концентраций (см. табл. 1) удовлетворительно представляет уравнение регрессии вида:
у = 3,46- Ю-93-я53»43. (3)
Расчеты с использованием уравнения (2), а также фактические данные (см. табл. 1) показывают, что вероятность возникновения заболеваний пневмокониозом у бурильщиков и проходчиков сохранится на уровне 0,05 % даже при среднесменных концентрациях пыли на уровне 5 мг/м3 (табл. 2). При оценке потенциальной опасности воздействия пыли максимальными разовыми концентрациями этот же уровень заболеваемости пневмокониозом у бурильщиков и про-
Таблица 2
Расчетные уровни заболеваемости пневмокониозом бурильщиков и проходчиков при использовании среднесменных и максимальных разовых концентраций пыли
Концентрация пыли, мг/м1 Расчетный уровень заболеваемости, %
при использовании среднесменной концентрации при использовании максимальной разовой концентрации
2 0,003 0
5 0,050 0
10 0,410 0
20 3,300 0
40 26,730* ' 0
50 52,450 0,021
* Резкое увеличение уровня заболеваемости является следствием нелинейного характера зависимости заболеваемости от концентрации пыли.
ходчиков должен будет сформироваться при концентрации пыли не ниже 51 мг/м3. При более низких концентрациях в соответствии с расчетами по формуле (3) случаи заболевания пневмо-кониозом должны полностью отсутствовать. Отсюда и возможность ошибок при оценке реальной опасности воздействия пыли на работающих.
Таким образом, среднесменная концентрация пыли более информативна при оценке потенциальной опасности пылевого фактора, чем максимальная разовая. Но так как основной задачей пылевого контроля является оценка потенциальной опасности пылевого фактора, возникающего в процессе трудовой деятельности, то информация, получаемая при осуществлении такого контроля, должна представляться прежде всего в виде среднесменных концентраций. Задача получения среднесменной концентрации пыли должна быть положена в основу организации работ по пылевому контролю всеми службами, выполняющими эти функции (лаборатории санэпидстанций, горноспасательных отрядов,ведомственные санитарные лаборатории), что должно найти отражение в ГОСТе 12.1.005—76 при его пересмотре, а также в «Методике измерения концентрации аэрозолей преимущественно фибро-генного действия».
Такой подход к оценке запыленности воздуха, не требуя специального аппаратурного оснаще-
ния, позволит решить ряд практически важных задач: повысит информативность результатов пылевого контроля, сделает более логичной процедуру и более точными результаты определения максимальных разовых концентраций, позволит накапливать материалы для банка дан-ных о состоянии запыленности воздуха на рабо- • чих местах, облегчит решение экспертных вопросов при установлении связи заболевания с профессией.
Литература
1. ГОСТ 12.1.005—76. ССБТ: Воздух рабочей зоны: Общие санитарно-гигиенические требования. — М.. 1977.
2. Инструкция по контролю содержания пыли на предприятиях горнорудной и нерудной промышленности: рудниках, карьерах, геологоразведочных работах, обогатительных, агломерационных и дробильно-сортировочных фабриках. — М., 1981.
3. Клостеркеттер В. // Глюкауф. — 1967. — № 2. — С. 13— - 21.
4. Методические указания на гравиметрическое определение ^ пыли в воздухе рабочей зоны и в системах вентиляцион- ™ ных установок: Утвер. зам. гл. гос. сан. врача СССР.—
№ 1719—77, —М„ 1977.
5. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий: НС-245—71. — М„ 1972.
6. Суханов В. В. // Физиологическое нормирование труда,—Донецк, 1981, —С. 212—213.
7. Хухрина Е. В.// Гиг. и сан. — 1956.— Л1» 1, —С. 31—37.
8. Ле^нел М. // БШкоэеЬепсМ. Могс111ет-\Уе5Ш1еп. — 1975,—В<1 10. — Б. 209—231.
Поступила 27.07.87
УДК 614.7-07:681.31
В. И. Павлов, В. Б. Караваев
ПРИМЕНЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ЗАДАЧ НА ОСНОВЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ
БИОКИНЕТИКИ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Интенсификация научных исследований и эффективное решение актуальных гигиенических задач, таких, например, как ускоренное гигиеническое регламентирование, выяснение механизма токсического действия ксенобиотиков и др., невозможны без использования идей и методов фундаментальных дисциплин [5], основанных на применении современной вычислительной техники.
Ранее была изучена возможность применения закономерностей химической и биологической кинетики для вывода уравнений зависимости концентрация — время — эффект при описании об-. щетоксического действия загрязнений окружающей среды [2, 3]; показано, что токсичность определяется скоростями процессов взаимодействия ксенобиотика и организма [3]. Решением дифференциальных уравнений зависимости скорости реакций от концентрации ксенобиотика для случая, когда токсический эффект вызван непосредственным взаимодействием ксенобиотика и
рецептора в критическом органе, были получены уравнения зависимости концентрация — время — эффект и структура — биологическая активность [2, 3].
Однако, как показывают многочисленные данные литературы, возможна ситуация, когда токсический эффект вызван взаимодействием как исходного ксенобиотика, так и его метаболита с рецептором, причем метаболит может быть токсичнее исходного ксенобиотика [1]. В этом, а также и в более сложных случаях (например, с участием нескольких рецепторов) решение системы дифференциальных уравнений в аналитическом виде затруднительно, а иногда и нецелесообразно. При условии широкого распространения ЭВМ рациональнее другой путь, о котором и пой-, дет речь в настоящей статье.
Для случая одновременного взаимодействия с рецептором ксенобиотика и его метаболита (при наличии одной области быстрого обмена [4])
