CC BY
5
Длительное поступление хлорида ртути в концентрациях 0,019 и 0,00272 мг/м3 сопровождалось эмбриотоксическим эффектом, который выразился в увеличении внутриутробной гибели плодов, снижении плодовитости животных, нарушении развития эмбрионов (изменении коэффициентов массы внутренних органов, линейных размеров зародышей и их органов, наличии кровоизлияний под кожу, во внутренние органы и полости, нарушении окостенения скелета), па-томорфологических изменениях в матке, нарушениях баланса биохимических процессов у потомства [2]. У потомства, пренаталыю подвергавшегося воздействию сулемы, отмечены функциональные нарушения: снижение СПП на 29%, количества лейкоцитов на 33,4 %. Выявлено повышение количества БН-групп на 14%, активности каталазы на 75 %. Эмбриотропного действия сулемы при поступлении ее в организм животных в концентрации 0,000276 мг/м3 установить не удалось.
Таким образом, результаты анализа парамет-Гров острой токсичности при внутрижелудочном введении (1^5о) и пороговых концентраций, изучаемых сединений сопоставление недействующих концентраций хлорида ртути (П) по общетоксическому, аллергенному, гонадотропному и эмб-риотропному действию на организм животных позволяют рекомендовать в качестве ПДК в атмосферном воздухе населенных мест для всех изученных соединений ртути (хлорида, уксуснокислой, азотнокислой и окисной, азотнокислой закисной) величину на уровне 0,0003 мг/м3 (в пересчете на металл).
Литература
1. Гофман М. 3. — Гиг. и сан., 1963, № 12, с. 73—76.
2. Гринь Н. В. и др.— Там же, 1981, № 5, с. 67—68.
3. Гринь Н. В. и др.— Там же, № 8, с. 12—14.
4. Ермачснко А. Б, — Там же, 1983, № 9, с. 67—68.
5. Заугольников С. Д. и др.— В кн.: Проблема порого-вости в токсикологии. М., 1979, с. 58—62.
6. Иванов Е. А. — Науч. труды Рязан. мед. ин-та, 1972, т. 43, с. 21—22.
7. Игнатьев В. М. — Гиг. и сан., 1980, № 6, с. 37—39.
8. Красовский Г. Н. и др. — Там же, 1981, № 2, с. 20— 22.
9. Курносое В. Н. — В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1961, вып. 5, с. 54—71.
10. Курносое В. Н. — В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1962, вып. 6, с. 81—95.
11. Лейтес Р. Г. — В кн.; Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1952, вып. 1, с. 90—99.
Поступила 17.02.81
Summary. The biological effects of corrosive sublimate, a highly toxic water-soluble inorganic mercury compound were studied in a chronic inhalation exposure at Ihe concentrations of 0.19, 0.04, 0.035 and 0.00029 mg/m'. Inhalation of corrosive sublimate was found to cause changes in the activity of a number of enzymes (catalase, Cholinesterase, acid phoshatase, etc.), and in the immunological resistance of the organism. Focal inflammation of the kidneys, liver, spleen, lungs, and other organs was detected. Mercury chloride intake contributed to developing allergic reactions. Reproduction impairments manifested by increased intrauteral fetal death, decreased fertility rate, etc. were identified. A study of the general toxic, embryo-toxic, gonadotoxic and allergic effects makes it possible to recommend 0.0003 mg/ms as the MAC for the atmospheric air of populated areas (on conversion to the metal).
УДК 613.645
Ю. Д. Жилое, E. H. Назарова (Москва)
ВИДИМАЯ РАДИАЦИЯ И ЕЕ НОРМИРОВАНИЕ В ГИГИЕНЕ
ТРУДА
* Видимая радиация, являясь важным фактором внешней, в частности производственной, среды, оказывает влияние на основные функции человека и создает условия для зрительного восприятия окружающего мира. Как и все факторы среды, видимая радиация требует гигиенического нормирования.
Гигиеническое нормирование производственного фактора обычно состоит из двух этапов: сначала находится (только не для загрязнителей) оптимальная величина или доза данного фактора, т. е. сама норма, а потом регламентируются допустимые отклонения от нее [3, 7, 8, 10, 11].
Известно, что при регламентировании производственные факторы делятся на три основные группы: первая — факторы, для которых регламентируется только верхняя граница — «не более» (например, шу-м, вибрация, загрязнители
воздуха рабочей зоны и др.), вторая — факторы, для которых нормируется только нижняя граница— «не менее» (видимая радиация и др.), третья — факторы, для которых нормируется и нижняя, и верхняя граница — «не более и не менее» (например, тепло и др.).
Видимая радиация, благодаря которой зрительный анализатор воспринимает до 85 % всей информации об окружающем мире, относится к группе производственных факторов, для которых, кроме оптимальной величины (нормы) освещенности (яркости), следует определить и тот ее минимальный уровень, т. е. нижнюю границу оптимума («не менее»), за пределами которой зрительный анализатор не может выполнять данную работу в заданном объеме.
Поиск верхней границы оптимального уровня освещенности нельзя провести из-за невозможно-
сти создать искусственными излучателями видимую радиацию, превышающую ту, которая существует в естественных условиях при свете солнца. Так, при выполнении работ вне помещения освещенность, создаваемая солнцем в средней полосе летом в середине дня, достигает 135 ООО лк [1], что позволяет глазу человека с максимальной полнотой и точностью получить информацию об окружающем мире. Однако зрительная работа может осуществляться и при освещенности 10 лк и даже долей люксов (свет луны, свечи, лучины). При этом поток поступающей информации из внешнего мира неполон, качество, скорость и продолжительность выполнения зрительной работы ограничены.
Какие же уровни освещенности могут стать оптимальными? Для ответа на этот вопрос было необходимо исследовать зрительные функции, изменяющиеся под влиянием не только различных уровней освещенности, но и характера выполняемой зрительной работы, т. е. изучить взаимоотношения триады свет — глаз — зрительная работа.
Многолетние исследования гигиенистов и светотехников позволили последним создать временный документ по проектированию и контролю за освещенностью на производстве, так называемые строительные нормы и правила по освещению (СНиП П-4—79) [9]. Этим документом предусматривается при выполнении зрительной работы наивысшей точности создание самой высокой освещенности — 5000 л к. Можно думать, что эта освещенность является абсолютно благоприятной для выполнения любой по точности зрительной работы. Однако в литературе не указывается, что она может быть расценена как оптимальная.
При выполнении грубой работы освещенность по СНиП П-4—79 не должна быть менее 30 лк, т. е. это минимальный уровень освещенности, при снижении которого выполнение любой зрительной работы недопустимо. Уровни видимой радиации, указанные в данном документе, не имеют достаточного физиологического обоснования и не могут в полной мере считаться гигиеническим нормативом.
Для установления оптимальной освещенности нами в течение последних 10 лет проведены серии исследований. Под наблюдением находились лица разного возраста, выполняющие неодинаковую по характеру зрительную работу. У них изучали основные функции работоспособности зрительного анализатора (контрастную чувствительность, остроту зрения, освещенность сетчатой оболочки глаза, пропускную способность зрительного анализатора, данные эргографии). Мы исходили из факта, что мелкие детали могут рассматриваться глазом лишь при высокой освещенности. Следовательно, именно видимая радиация, ее высокие уровни увеличивают оптическую (разрешающую) силу глаза. И, наоборот,
темнота, малая освещенность снижают остроту зрения.
Какой же физиологический механизм лежит в основе увеличения и снижения оптической силы ф глаза в зависимости от уровня освещенности?
Считалось, что только аккомодационный аппарат способствует повышению остроты зрения. Вместе с тем напряжение аккомодации, выражающееся в изменении кривизны хрусталика, происходит при низких уровнях освещенности тогда, когда необходимо поочередно рассматривать различные по размеру близко расположенные объекты. Увеличение при этом освещенности поля адаптации ведет к уменьшению размера зрачка и, как показала эргография, способствует ослаблению напряжения хрусталика.
В связи с этим следует напомнить и утверждение ученых-офтальмологов о том, что причиной зрительного утомления и развития аномалии рефракции у лиц со слабым аккомодационным аппаратом является длительное выполнение зрительной работы, заключающееся в рассматривании объектов малого размера на близком рас-^Р стоянии, а профилактическим мероприятием служит создание высокого уровня освещенности [6].
Следует особо подчеркнуть, что зрительный анализатор человека реагирует не на освещенность предмета (упавший на него световой поток), а на яркость, т. е. на световой поток, отразившийся от предмета по направлению к глазу. При постоянстве освещенности яркость предмета тем больше, чем больше его отражательная способность. Отражательная способность окружающих нас предметов неодинакова. Вот почему при постоянстве солнечного освещения человек воспринимает многообразие цветовых оттенков окружающего мира. Если бы глаз реагировал на освещенность предметов, окружающий нас мир потерял бы красоту и казался бы однообразно и однотонно серым (белым, красным и т. п.) и предметы могли быть опознаны нами только на ощупь.
На изменение уровня яркости поля адаптации ^ реагирует сетчатка глаза, которая может адаптироваться к различным уровням света — от лунного до яркого солнечного, причем известно, что зрительный анализатор имеет три механизма адаптации — биохимический и ретиномоторный, которые функционируют при малых уровнях яркости, имеют большой латентный период и являются наиболее утомительными для глаз, а также пупилломоторный.
Увеличение остроты зрения с повышением уровня яркости связано с механизмом пупилло-моторной адаптации, т. с. с уменьшением зрачка. Так, из физики известен феномен, основанный на факте прямолинейности распространения света: если в темной комнате зажечь свечу и между ней и белой стеной расположить плотную бумагу с малым отверстием (без какой-либо линзы), то на стене образуется изображение не-
Ф
I
55
л - в а б
- / / * у / Ж \г
г ✓ /
1500 50
Рис. 1. Зависимость освещенности сетчатки от яркости
поля адаптации. По оси абсцисс — яркость тюля адаптации (в кд/м3); по оси ординат — освещенность сетчатки (/. п кл) н диаметр зрачка (//. в мм). а — зона оптимальной яркости (освещенность сетчатки постоянная); б — зона малой яркости (зрачок максимально открыт).
ревернутого пламени свечи (феномен камеры-обскуры).
Сетчатка воспринимает объект и реагирует на свет, т. е. выполняет как бы две функции, осуществляющие единый процесс зрения. Обе эти функции — и усиление оптической силы глаза, и регуляцию освещенности (силы раздражителя) сетчатки — при большой яркости осуществляет зрачковый рефлекс. С уменьшением яркости, когда зрачок для поддержания освещенности сетчатки на постоянном оптимальном уровне расширяется, в усилении оптической силы глаза принимает участие аккомодационный аппарат.
Таким образом, роль зрачкового рефлекса заключается в первую очередь именно в усилении оптической силы глаза, а во вторую — при высоких уровнях яркости — еще в регуляции освещенности сетчатки [2]. Освещенность сетчатки принято рассчитывать по формуле, учитывающей эффект Стайлеса — Крауфорда и данных Тро-ланда:
Есст = 0,0027тЫ2,
где £Сет — освещенность сетчатки, лк; Ь — яркость объекта, кд/м2; т — коэффициент пропуска-^ ния глазных сред; с1—диаметр зрачка, мм [5]. ™ Установлено, что в широком диапазоне яркостей благодаря наиболее быстрым и экономным процессам пупилломоторной адаптации, т. е. изменению размера зрачка от 8 до 2 мм и менее, освещенность сетчатки глаза, аккомодированного вдаль (глаз рассматривает большой объект на относительно дальнем расстоянии) остается постоянной — 5,5 лк (рис. 1, б).
Уровни яркости этого диапазона (от 50 до 1500 кд/м2 и более) могут быть оценены как оптимальные [2]. Выполнение зрительной работы при оптимальном уровне яркости, когда основные зрительные функции — светоощущение и острота зрения — благодаря механизму пупилло-. моторной адаптации остаются наивысшими, может осуществляться без заметного утомления в течение длительного времени.
Однако не все виды зрительных работ могут быть выполнены при любом уровне ярко-
1
г
1500 бОО 200
50
Рис. 2. Зависимость освещенности сетчатки (силы раздражители) от яркости поли адаптации и характера выполняемой работы. По оси абсцисс — яркость поля адаптации (в кд/м9); по оси ординат — освещенность сетчатки (влк). а—зона оптимальной яркости для выполнения зрительной работы: / — грубой (диаметр зрачка 2—8 мм). 2 — точной (диаметр зрачка 2—4 мм). 3 — особо точной (диаметр 2—3 мм). 4 — освещенность сетчатки при выполнении грубой зрительной работы, 5 — при выполнении точной зрительной работы, 6 — при выполнении особо точной зрительной работы; 6 — зона малой яркости.
сти этой зоны. Чем сложнее зрительная работа, т. е. чем меньше размер объекта различения, тем выше должна быть яркость рассматриваемого объекта. Для выполнения той или иной зрительной работы существуют определенный (максимально допустимый) размер зрачка и соответственно определяемая оптическим свойством глаза и сложностью зрительной работы зона оптимальной яркости (рис. 2, а).
Выполнение зрительной работы при яркости поля адаптации ниже оптимальной ведет к уменьшению освещенности сетчатки, мобилизации биохимических и ретиномоторных процессов адаптации, напряжению аккомодационного аппарата глаза и др., что является причиной зрительного и общего утомления, развивающегося тем сильнее и быстрее, чем ниже уровень яркости (рис. 2, б).
Выполнение зрительной работы в условиях производства тесным образом связано с производительностью труда и качеством продукции. В силу этого зрительная работа в условиях производства всегда сопряжена с фактором времени и характеризуется не только определенной точностью (размер объекта наблюдения), но и напряженностью (суммарное время выполнения точной зрительной работы за смену и др.).
Выполнение любого вида зрительной работы в течение длительного времени и с определенной скоростью требует создания не минимально необходимого, а оптимального уровня яркости, который обеспечит высокую работоспособность зрительного анализатора в течение рабочей смены и не приведет к снижению остроты зрения у работающих.
Наши данные [2] и материалы литературы [4] свидетельствуют о том, что максимальная оптическая сила глаза наблюдается при размере зрачка 3 мм и менее. Такой размер зрачка бывает при яркости 600—1500 кд/м2 и более
Рис. 3. Количественная зависимость работоспособности зрительного анализатора от характера зрительной работы н яркости поля адаптации.
По оси абсцисс — яркость поля адаптации (в кд/ы1); по оси ординат — производительность труда (в %). / — работа наивысшей точности (объект различения менее 0.15 мм): // — работа высокой точности (объект различении 0.5 мм); /// — работа очень малой точности (объект различении более 5 мм).
(см. рис. 2). В этом ее диапазоне зрительный анализатор может выполнять любую (в пределах разрешающей способности глаза) по точности зрительную работу и на сетчатку благодаря процессу пупилломоторной адаптации будет падать постоянное оптимальное количество света (рис. 2, горизонтальная часть кривых 4, 5 и 6). Отсюда следует считать, что 600 кд/м2 — абсолютно оптимальный уровень яркости поля адаптации, при котором может выполняться зрительная работа как высокой точности, так и грубая.
Уровень яркости 1500 кд/м2, который часто отмечается при солнечном свете, тоже является абсолютным оптимумом, но создавать такую высокую яркость искусственными источниками света экономически невыгодно.
Яркость ниже абсолютно оптимального уровня в зависимости от характера выполняемой зрительной работы будет считаться допустимо оптимальной, при которой для сохранения постоянства освещенности сетчатки размер зрачка будет более 3 мм и в усилении оптической силы глаз в большей степени включается аккомодационный аппарат (рис. 2, наклонная часть кривых 4, 5 и б). Само собой разумеется, что чем больше размер воспринимаемого объекта, тем меньше по значению будет допустимо оптимальный уровень яркости поля адаптации.
Материалы наших исследований позволили установить количественную зависимость степени зрительного утомления, с которым тесно связана производительность труда, от характера выполняемой работы, т. е. размера объекта восприятия при среднем его контрасте с фоном, и яркости рабочей поверхности. Эти данные представлены
Освещенность рабочей поверхности в зависимости от ее яркости и светлоты
Яркость, кд/м2 Светлота, %
80 90 15
10 50 65 200
40 150 250 850
70 300 400 1 500
100 400 600 2 000
300 1200 1900 6 500
500 2000 3000 10 500
600 2400 3700 12 500
1500 6000 9500 31 500
на рис. 3. Как видно из рис. 3, для всех видов работ абсолютно оптимальный уровень яркости 600 кд/м2. Возможность его снижения связана с характером выполняемой зрительной работы и в первую очередь с размером объекта восприятия при среднем контрасте его с фоном.
При выполнении зрительной работы высокой точности (рис. 3, кривая /) снижение уровня яркости по сравнению с абсолютным оптимумом на 20 % приводит к уменьшению зрительной работоспособности и производительности труда на 10%- Дальнейшее снижение яркости ведет к резкому падению производительности труда и вообще к невозможности осуществлять данную зрительную работу.
При выполнении грубой зрительной работы (рис. 3, кривая 3) снижение производительности труда на 10 % наблюдается при яркости в 60 раз ниже абсолютно оптимального уровня, при которой мобилизуются процессы биохимической и ретиномоторной адаптации. Объекты большого размера могут быть различимы при весьма малой яркости, при этом, естественно, производительность труда снизится на 80—90 %.
Пользуясь данными рис. 3 и таблицы, можно еще на стадии проектирования промышленного объекта для создания допустимо оптимального уровня яркости определить необходимые уровни освещенности, окраску интерьера и поверхности рабочих мест с учетом характера деятельности. Следует подчеркнуть, что показатели, приведенные на рис. 3, верны для лиц в возрасте. 18—40 лет, у которых отсутствует возрастная дальнозоркость. Для пресбиопов допустимо оптимальные уровни яркости будут выше, ибо в усилении оптической силы глаза у них участвует лишь один зрачковый рефлекс.
Можно надеяться, что в дальнейшем представленные здесь данные будут положены в основу новой редакции СНиП по освещению. На современном уровне нормы проектирования искусственного освещения должны создаваться с учетом функциональных особенностей зрительного анализатора человека и его работоспособности в зависимости от характера выполняемой зрительной работы и яркости рабочей поверхности. При этом характер зрительной работы должен определяться не только точностью, но и напряженностью решаемых зрительных задач.
Выводы. 1. Видимая радиация на производстве должна оцениваться в величинах яркости,
на которую непосредственно реагирует зрительный анализатор.
2. Оптимальный уровень яркости характеризуется постоянством силы раздражителя (освещенности) сетчатки. Прн этом высокая оптическая сила глаза (острота зрения) достигается за счет зрачкового рефлекса.
3. Для видимой радиации как производственного фактора существует один абсолютно оптимальный уровень яркости, при котором основные функции глаза — светоощущение и острота зрения — не меняются в течение длительного времени независимо от характера выполняемой работы.
4. Допустимо оптимальные уровни яркости поля адаптации, когда уже происходит в различной степени мобилизация аккомодационного аппарата, будут определяться характером зрительной работы, в первую очередь размером рассматриваемого объекта.
5. Наши данные, которые могут быть положены в основу новой редакции СНиП по освещению, позволяют на стадии проектирования промышленного объекта создать допустимо оптимальные уровни яркости, а также определить
необходимые освещенность, а также окраску интерьера и поверхности рабочих мест с учетом характера деятельности.
Литература
1. Гусев H. М. Основы строительной физики. М.. 1975.
2. Жилое Ю. Д. — Гиг. труда, 1966, № 1, с. 26—29.
3. Измеров Н. Ф — Там же, 1977, № II, с. 24—28.
4. Маслова Н. П. Гигиеническое обоснование световой обстановки для подростков-швейников. Дис. канд. М., 1969.
5. Мешков В. В. Основы светотехники. М., 1961, ч. 2.
6. Миопия. Под ред. Э. С. Аветисова. М., 1974.
7. Сердюковская Г. И.. Жилое Ю. Д. Окружающая среда и здоровье подростков. М„ 1977.
8. Сидоренко Г. И. — Гиг. и сан.. 1979, № 9, с. 3—8.
9. СН и П II—4—79. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования.
10. Стенько Ю. Ai.— Гиг. и сан., 1973, № 5, с. 117—118.
11. Щицкова А. П. — Там же, 1979, № 10, с. 3—7.
Поступила 26.03.84
Summary. So far, hygienic regulation of visual radiation has not been given a valid physiological substantiation, covering 3 interrelated factors: light-eye-visual performance. The principles of hygienic norm-setting for occupational visual radiation are outlined. 600 cd/mJ is suggested as the optimal work surface luminous level making it possible for man to self-adjust to the environment by means of pupillary reflex.
УДК 614.777-07
С. М. Новиков
К ВОПРОСУ О РАСЧЕТНЫХ МЕТОДАХ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ БЕЗОПАСНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОДЕ
ВОДОЕМОВ
I ММИ им. И. М. Сеченова
Одним из путей повышения эффективности исследований по гигиенической регламентации вредных веществ являются разработка и применение расчетных методов прогнозирования хронической токсичности. В настоящее время для расчетного определения ориентировочно безопасных концентраций новых химических веществ рекомендован ряд формул, связывающих максимально недействующие концентрации (МНК) при длительном пероральном введении с ПДК в воздухе рабочей зоны и атмосфере или с параметрами острой токсичности [1—3, 7—9]. Вместе с тем сравнительная точность расчетов по различным уравнениям остается неизвестной.
В данной работе мы изучили связи между параметрами токсичности, ПДК в воздухе рабочей зоны, среднесуточными ПДК в атмосферном воздухе и МНК при пероральном введении большой выборки вредных веществ, а также проанализировали точность расчетов по различным уравнениям. Установлено, что сила связей между МНК и ПДК в воздухе рабочей зоны, атмосфере и среднесмертельными дозами невысока. Для общей совокупности веществ полученные зависимости имели следующий вид:
lg MHK = 0,521g ПДКр.э—0,48 (г = 0,44, s = = 1,105, п= 176),
(1)
lg МНК = 0,38- lg ПДКс.с—0,35 (г = 0,44, s = = 0,919, га = 81),
(2)
lg MHK = 0,70-lg LDso—2,14 (г = 0,42, s = 0,986, /г = 315).
(3)
Анализ средних остаточных ошибок (s) свидетельствует, что для 95 % веществ расхождения между фактическими и прогнозируемыми МНК в 100—150 раз. Еще меньшую точность имеют расчетные формулы, в которые входит величина среднесмертельной концентрации [2, 8J, и так как проведенные исследования показывают, что связь между этими величинами и МНК меньше, чем между LD5o и CL50.
Таким образом, уравнения регрессии, основанные на связях МНК с ПДК в других средах или с параметрами острой токсичности, весьма рискованно применять для прогнозирования конкретных значений Л1НК. Данные расчетные формулы целесообразно использовать только
