Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Научно-методические основы ускоренной оценки токсичности и опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух

На правах рукописи

ТЕПИКИНА Лидия Анатольевна

НАУЧНО - МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УСКОРЕННОЙ ОЦЕНКИ ТОКСИЧНОСТИ И ОПАСНОСТИ ВЕЩЕСТВ, ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ

14 00 07-Гигиена

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

1 7 7ПП7

Москва-2007

003059797

Работа выполнена в Государственном учреждении Научно-исследовательском институте экологии человека и гигиены окружающей среды им А Н Сысина Российской академии медицинских наук

Научные консультанты академик РАМН, доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских наук, профессор, Заслуженный деятель науки Российской Федерации

Официальные оппоненты академик РАМН,

доктор медицинских наук, профессор, Валерий Николаевич Ракитский доктор медицинских наук Наталья Александровна Егорова

доктор медицинских наук Олег Владимирович Митрохин

Ведущая организация:

Российский государственный медицинский университет

Защита состоится 28 июня 2007 года на заседании диссертационного совета Д 001 009 01 в ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им А Н Сысина РАМН ( 119992, Москва, Погодинская ул , д 10/15)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им А Н Сысина РАМН

Автореферат разослан «_»_2007г

Юрий Анатольевич Рахманин Мигмар Александрович Пинигин

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук, профессор

Н Н Беляева

Общая характеристика работы

Актуальность. В соответствии с Законами Российской Федерации №96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» и № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» управление качеством воздуха населенных мест базируется на установлении предельно допустимых выбросов (ПДВ) и системе общегосударственного наблюдения за состоянием этого воздуха Эффективное управление качеством атмосферного воздуха в интересах здоровья населения обусловливает необходимость постоянного совершенствования как научных критериев качества атмосферного воздуха - гигиенических нормативов, так и методологии их обоснования

Это обусловлено постоянным ростом числа ежегодно внедряемых в промышленность химических веществ и необходимостью их своевременной токсикологической оценки с установлением безвредных уровней [Ю А Рахманин, M А Пинигин, 2003]

По данным Международного форума по химической безопасности (МФХП) в число приоритетных входят до 40 тысяч веществ, выпускаемых в мире в больших количествах [Б А Курляндский, 2001]

Российским регистром потенциально опасных химических и биологических веществ охвачено 2510 соединений, обращающихся в стране, из них 818 веществ зарегистрировано временно сроком на 3 года из-за отсутствия полной информации об их токсичности и опасности [X X Хамидулина,2002, Г Г 0нищенко,2003]

В восьмидесятые годы прошлого века в Институт им А H Сысина АМН СССР поступили запросы от различных Министерств и ведомств нашей страны на разработку гигиенических нормативов 2323 химических веществ в атмосферном воздухе для обеспечения расчета норм ПДВ, обоснования воздухоохранных мероприятий и оценки загрязнения воздуха в районах размещения промышленных предприятий

Однако возможности гигиенической науки в тот период не соответствовали запросам практики, так как в перечне ПДК в атмосферном воздухе было представлено всего 115 веществ , а ежегодно утверждалось не более 5-7 нормативов, хотя уже в 60-70-е годы прошлого столетия в СССР обоснование указанных ПДК осуществляли 10-15 гигиенических институтов и кафедр медицинских ВУЗов

Весьма трудоемки были исследования по обоснованию разовой ПДК (ПДКм р ) веществ с оценкой их ольфакторных эффектов у волонтеров и в хроническом эксперименте по изучению резорбтивного действия на лабораторных животных для установления среднесуточной ПДК (ПДКс с )

Поэтому особую актуальность приобрела проблема ускоренной оценки токсичности и опасности, разработки ПДК и ориентировочных безопасных уровней воздействия веществ (ОБУВ) в атмосферном воздухе

Значительный вклад в методологию ускоренного обоснования ПДКс с атмосферных загрязнений внес MA Пинигин [1976, 1978, 1984], разработав методику постановки краткосрочного эксперимента на основе зависимости «концентрация-

время», обеспечивающую не только определение пороговых и недействующих концентраций, но и класс опасности веществ, а также дифференцированных коэффициентов запаса для перехода от пороговых уровней к ПДК Внедрение указанного метода в практику позволило при существовавшей экспериментальной базе разрабатывать в среднем 10-15 гигиенических нормативов в год

Однако обоснование ПДКс с на основе хронического эксперимента с учетом резорбтивного действия атмосферных загрязнений не обеспечивало определение их класса, который в большинстве случаев механически переносили из перечня ПДК тех же веществ в воздухе рабочей зоны, хотя критерии опасности веществ, а также их классификации в разных средах [И В Саноцкий и соавт,1975, ГНКрасовский и соавт ,1979, К К Сидоров, 1986, и др ] могут существенно различаться, что определило необходимость совершенствования классификации опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух

Для ускоренного обоснования ПДК веществ, загрязняющих атмосферу, большое значение имели методы прогноза параметров токсикометрии, включая недействующие уровни, на основе поиска зависимостей между ПДК атмосферного воздуха и ПДК воздуха рабочей зоны [М М Кочанов и соавт , 1974, Ю А Кротов, 1975, В О Ашкеназы и соавт, 1977, С М Новиков, 1980 и др ], физико-химическими свойствами веществ температурой кипения, температурой плавления, молекулярной массой [Н Г Андреещева, 1977] При этом точность методов прогноза оценивалась исключительно в рамках исследуемого вариационного ряда без экспериментальной проверки надежности прогнозируемых регламентов новых веществ

Весьма ограниченно использовались для прогноза ОБУВ веществ в атмосферном воздухе сложные физико-химические (молекулярные и энергетические) константы веществ [М Л Красовицкая и соавт, 1979, А В Любимов и соавт, 1986, 1991] Для установления ОБУВ лекарственных средств в атмосферном воздухе их терапевтические дозы не применялись

По мере накопления опыта разработки ОБУВ и ускоренного обоснования ПДК веществ, загрязняющих атмосферный воздух, появились предложения по разработке критериев выбора веществ для гигиенического нормирования [ЛАТепикина, 1989] и гармонизации установленных ПДК с зарубежными стандартами качества атмосферного воздуха [Г Г Онищенко, 1999, 2002,2005, Б А Курляндский,2001, 2002, Э КомбЮ , 2001, Ю А Рахманин и соавт ,2003, 2005], что обусловило необходимость обобщения результатов этих предложений и рассмотрения их в качестве методов или условий ускоренного гигиенического нормирования веществ, загрязняющих атмосферный воздух

В связи с вышеизложенным, целыо настоящей работы явилось научное обоснование методологии ускоренной оценки токсичности и опасности веществ, включая установление их безопасных уровней в атмосферном воздухе

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1 Разработать систему методов прогнозирования токсичности и опасности веществ в атмосферном воздухе на основе математических и экспресс-экспериментальных моделей взаимосвязи их ПДК с токсикометрическими параметрами их рефлекторного и резорбтивного действия, молекулярными физико-химическими и энергетическими константами, ПДК в других объектах окружающей среды и зарубежными стандартами качества атмосферного воздуха

2 Обосновать классификации опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух и обладающих раздражающим и резорбтивным действием

3 Апробировать разработанную методологию ускоренной оценки токсичности и опасности на примере новых веществ, внедряемых в производство

4 Обосновать и осуществить гармонизацию ранее утвержденных величин ПДК и ОБУВ веществ с учетом зарубежных регламентов, соотношения порогов ольфакторного и резорбтивного действия, распределения и соотношения концентраций разных периодов осреднения в воздухе, разработку критериев выбора веществ для их нормирования, как разных способов и условий сокращения времени оценки их токсичности и опасности

Научная новина работы состоит в следующем

- определены общие и частные научно-методические приемы сокращения времени оценки токсичности и опасности веществ как системы методов ускоренного гигиенического регламентирования допустимого содержания их в атмосферном воздухе,

- разработана система математических моделей прогноза токсичности и опасности, включая значения ПДК или ОБУВ веществ, загрязняющих атмосферный воздух, с учетом их токсикометрических параметров, показателей раздражающего и ольфакторного действия, молекулярных физико-химических и энергетических констант, а также ПДК, в том числе зарубежных стандартов, в других объектах окружающей среды,

- разработан экспериментально-расчетный способ прогноза ОБУВ атмосферных загрязнений, обладающих запахом, на основе определения их порога запаха в водном растворе и высокой корреляционно-регрессионной связи между порогами запаха веществ в воде и в воздухе,

- разработаны классификации опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух а) по интегральному показателю опасности (В), б) по параметрам раздражающего действия веществ,

- уточнены значения максимальных разовых и среднесуточных ПДК 82-х веществ на основе соотношения показателей рефлекторного и резорбтивного действий, а также распределения концентраций разных периодов осреднения в атмосферном воздухе, и 8-ми веществ - с учетом результатов экспериментальных исследований, значений референтных концентраций, зарубежных стандартов и рекомендаций международных организаций,

- установлены параметры острой токсичности 52-х, показатели рефлекторного действия 33-х и резорбтивного действия 16-ти новых веществ с обоснованием их гигиенических нормативов в атмосферном воздухе,

- предложены критерии и алгоритм выбора веществ для определения целесообразности и приоритетности гигиенического регламентирования содержания в атмосферном воздухе с учетом их физико-химических свойств, токсичности и опасности, мощности предприятия, объема выбросов и значения концентраций, возникающих на границе его санитарно-защитной зоны (СЗЗ)

Теоретическая значимость работы Полученные результаты явились основой дальнейшего развития методологии оценки токсичности и опасности веществ в целях их гигиенического нормирования в атмосферном воздухе

Практическая значимость и внедрение результатов

Разработанная методология ускоренной оценки токсичности и опасности использована и продолжает применяться в целях гигиенического нормирования загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, способствуя своевременному обеспечению потребности практики в управлении качеством атмосферного воздуха населенных мест Российской Федерации (к настоящему времени утверждены ПДК для 670 и ОБУВ для 1574 веществ)

Результаты исследований использованы при подготовке 15-ти методических и нормативных документов, в том числе Методические указания по установлению ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (1982, МЗ СССР, №2630-82), Методические рекомендации по изучению аллергенного действия при обосновании предельно допустимых концентраций кормового белка в атмосферном воздухе (1983, МЗ СССР, №2659-83), Временные методические указания по обоснованию ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (1989, МЗ СССР, №468-88), Руководство по контролю загрязнения атмосферы (1991, Гидрометеоиздат, РД 52 04 186-89), Гигиенические критерии для обоснования необходимости разработки ПДК и ОБУВ (ОДУ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест, воде водных объектов (1998, МЗ РФ, ГН 1 1 701-98), Гигиеническое нормирование лекарственных средств в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест и воде водных объектов (1999, МЗ РФ, МУ 1 1 726-98)

Разработанные методические приемы использованы при установлении 47 ПДК и более 200 ОБУВ новых веществ в атмосферном воздухе, 5 ПДК в воздухе рабочей зоны, которые вошли в нормативные документы «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» (ГН 2 1 6 133803, ГН 2 1 6 1765 - 03, ГН 2 1 6 1983-05, ГН 2 1 6 1985 - 06) и «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» (ГН 2 1 6 1339-03, ГН 2 1 6 1984 - 05, ГН 2 1 6 1986 - 3)

- Гармонизированы 90 ПДК веществ в атмосферном воздухе (ГН 2 1 6 1338-03, ГН 2 1 6 1983-05)

Результаты исследований отмечены 2 серебряными и 1 бронзовой медалями ВДНХ СССР

Апробация работы Основные результаты работы обсуждены на 35 международных, республиканских и региональных конференциях, съездах, конгрессах и совещаниях, в том числе на I съезде токсикологов СССР (Ростов-на-Дону, 1986), I и II съездах токсикологов России (Москва, 1998, 2003), Сессии отделения профилактической медицины РАМН (Москва, 2002), Пленумах межведомственного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды Минздравсоцразвития РФ и РАМН (Москва,2002, 2003, 2004, 2005, 2006), всероссийских конференциях «Теоретические основы и практические решения проблем санитарной охраны атмосферного воздуха» (Москва, 2003), «Современные проблемы профилактической медицины, среды обитания и здоровья населения промышленных регионов России» (Екатеринбург, 2004), «Эколого-гигиенические аспекты охраны окружающей среды и здоровья человека» (Санкт-Петербург, 2007), международных конференциях «Человек, город и окружающая среда» (Москва, 1998), «Охрана атмосферного воздуха системы мониторинга и защиты» (Пенза, 1999), «Экономические проблемы производства и потребления экологически чистой продукции» (г Сумы, 2001), «Проблемы измерения запаха» (Cologne, ФРГ, 2004), «Актуальные источники энергии для транспорта и энергетики больших городов (Москва, 2005), 4-м Международном конгрессе по управлению отходами «ВейсТэк-2005» (Москва,2005)

Публикация результатов работы Основные положения диссертации опубликованы в 63 научных работах, из них 28 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, в том числе 14 - в журналах «Гигиена и санитария» и 12 — в «Токсикологическом вестнике», 1 - в коллективном «Руководстве по контролю загрязнения атмосферы», 5 - в справочниках «Перечень и коды веществ загрязняющих атмосферный воздух» и «Безопасные уровни содержания вредных веществ в окружающей среде», 4 - в зарубежных изданиях

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 5 глав собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы, приложений Текст изложен на 321 страницах машинописи, иллюстрирован 43 таблицами, 17 рисунками Указатель литературы содержит 275 источников, из них 101 иностранных авторов

Личный вклад автора При планировании, организации и проведении исследований по всем разделам и этапам работы доля участия автора составила 80% Анализ полученных материалов и обобщение результатов исследований полностью проведено автором

На защиту выносятся следующие положения

1 Ускорение оценки токсичности и опасности веществ как система методов и условий сокращения времени научного обоснования их гигиенических нормативов в атмосферном воздухе является единой, но разноплановой областью знаний, включающих, прежде всего, математические и экспресс-экспериментальные модели, критерии выбора веществ, аналоги их биологического действия, закономерности распределения концентраций разных периодов осреднения в атмосферном воздухе

2 Конкретные математические и экспресс-экспериментальные модели прогноза токсикометрических параметров, включая ПДК и ОБУВ, в том числе подтвержденные результатами экспериментальной оценки их точности и надежности

3 Разработанная методология ускоренной оценки токсичности и опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух, эффективно способствует своевременному обеспечению потребностей практики управления качеством атмосферного воздуха населенных мест в критериях этого качества - гигиенических нормативах

Материал, методы и объем исследований.

Экспериментальные исследования по изучению ольфакторного и резорбтивного действия веществ проводились в соответствии с «Временными методическими указаниями по обоснованию ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест»(1989), с новыми методическими разработками М А Пинигина (1976,1977), Н Г Андреещевой и М А Пинигина (1977) и собственными методическими разработками, представленными в диссертационной работе

Острые ингаляционные опыты проводились с использованием камер ингаляционного воздействия В Б Латушкиной, субхронические и хронические эксперименты в камерах Б А Курляндского, Р С Гильденскиольда и в 4-х специально смонтированных камерах из нержавеющей стали объемом по 0,73 м3

Объем экспериментальных исследований составил ольфактометрических и органолептических - свыше 19000, по определению острой токсичности - 1320, функционального состояния лабораторных животных более 61000 В ольфактометрических и органолептических исследованиях приняли участие 635 людей — волонтеров В токсикологических опытах использовано 600 белых беспородных мышей, 1200 белых беспородных крыс, 15 кроликов, 120 морских свинок Собрано и проанализировано около 91000 единиц информации по различным направлениям диссертационной работы

Математический и статистический анализ выполнялись на машинах серии ЕС и персональном компьютере IBM Pentium с использованием программы, разработанной БД Щербаковым, прогнозирующей системы Saret-Base и Macrosoft Excell Выбор наиболее надежных форм связи определяли путем оценок достоверности наиболее результативной формулы (по критерию достижения SOmln - средиеквадратического отклонения расчетных показателей от исходных в нормальном, «преобразованном виде) и математической модели

(по критерию Б - Фишера) Дополнительной оценкой служили коэффициент корреляции (г), его оценка (I, - Стьюдента) и ошибка определения коэффициента при факторном показателе [Т К Ли, Г Э Адаме, У М Гейнз,1972, ЯЯВайну, 1977, АНВараксин, 2006] Основные направления, методы и объем исследований представлены в табл 1

Таблица 1 - Материалы, методы и объемы исследований

Направления исследований, материалы и методы Объем исследований, единицы информации (ЕИ)

1 Разработка системы прогнозирования токсичности и опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух

Токсикологические базы данных «Saretbase», IPCS, IRIS, MSDS, TOXNET, US EPA параметры токсикометрии (LD3o, CL3o, LOAEL, NOAEL Lirrijif и др ) и нормативы Архивные материалы секций по нормированию веществ в воде, воздухе рабочей зоны и атмосферы Терапевтические дозы лекарственных средств (минимальная и высшая) Корреляционно-регрессионный анализ по арифметической, показательной функции, полу- и логарифмической, степенной, параболической, гиперболической, полиномиальной, многофакторной математическим моделям 1000 веществ, 9 параметров, 8020 ЕИ 1500 веществ, 15 параметров, 14600 ЕИ 65 веществ, 110 ЕИ 12 моделей, 1114 формул

2 Разработка классификации опасности веществ по резорбтнвночу и раздражающему действию

Поиск закономерностей в распределении веществ по классам опасности математико-статистические методы для разработки классификации опасности веществ Литературные данные о порогах раздражающего действия Собственные экспериментальные исследования раздражающего действия Изучение соотношения порогов раздражающего и ольфакторного действия 244 вещества, 8 показателей, 1952 ЕИ 17 уравнений 200 веществ 12 веществ, 480 определений 12 веществ 92 вещества

3 Апробация разработанной системы методов прогнозирования токсичности и опасности при обосновании нормативов новых веществ

Обоснование ОБУВ веществ в атмосферном воздухе -Литературные данные о параметрах токсикометрии и нормативах этих веществ - Собственные исследования по определению параметров острой токсичности (ЬОэо, СЬ5о, Ь1гпсь) для 52 вещества и порога запаха в водных растворах - для 30 веществ Обоснование ПДК веществ в атмосферном воздухе Собственные исследования по изучению ольфакторного действия 213веществ 30240 ЕИ 2340 определений 47 веществ 33 вещества, 17600 определений

Вероятностная оценка результатов (определение порога запаха - ЕС16, 13335 ЕИ коэффициента запаса, ПДКм р )

Продолжение таблицы 1

Собственные экспериментальные исследования по изучению резорбтивного действия веществ по комплексу физиологических, биохимических, морфологических, цитогенетических показателей - в хроническом круглосуточном (3-4-х мес по 3-4 концентрации) ингаляционном эксперименте (аллпкспэтанол, бензол, кротоновый альдегид, диметилсукцинат, п-хлорбензотрпфторпд) - в субхроническом круглосуточном, ингаляционном эксперименте с построением зависимости «концентрация-время» 4 веществ (3-5 концентраций) (азота диоксид, мучная пыль, симвастатин, 3 CMC) по комплексу физиологических, биохимических, иммунологических, цистогенетических морфологических показателей (35-60) - в экспериментально -расчетных исследованиях и по аналогии (диметилглутарат, диметилсукцинат, калия сульфат, нитроаммофос NP-32 6 и др), определение параметров острой токсичности, расчет пороговых и недействующих концентраций, класса опасности Вычисление различий расчетных и экспериментально установленных нормативов по данным литературы и результатам собственных исследований- 60500 определений, 30-45 показателей 5 веществ, 6 веществ, 5 веществ 214 веществ, 20400 ЕИ

4 Гармонизация гигиенических нормативов веществ, загрязняющих атмосферный воздух

Анализ первичных материалов по установлению ПДК веществ в атмосферном воздухе Корректировка ПДК коротких и длительных периодов осреднения с учетом соотношения 1лт0ц/1лтС|„ дифференцированных коэффициентов запаса, референтных концентраций, нормативов зарубежных стран и международных организаций Анализ первичных материалов по обоснованию ОБУВ веществ в атмосферном воздухе с учетом методологии их установления Разработка критериев выбора веществ для гигиенического нормирования на основе анализа мощности, объема выбросов предприятий, также величины их концентраций на границе СЗЗ 300 веществ 2120 ЕИ 923 вещества 90 предприятий, 12000 ЕИ

В сборе первичного материала принимали участие К К Сидоров, Н Г Иванов, 3 И Жолдакова, М И Голубева, 3 В Шипулина, в проведении расчетов -БД Щербаков, Е Н Айнбиндер, С М Новиков, С Л Авалиани Физико-химические исследования выполнены в лаборатории физико-химических исследований (рук - д б н, проф А Г Малышева), биохимические - в лаборатории биохимии (рук - к м н Л X Мухамбетова), морфологические - в лаборатории патогистологии (рук - д б н , проф Н Н Беляева), цитогенетические — в лаборатории генетического мониторинга (рук -д б н Л П Сычева)при нашем участии

Работа выполнена в лаборатории гигиены атмосферного воздуха ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им А Н Сысина РАМН в рамках плановых тем №№ государственной регистрации 76055295 ,79050309, 01824065829, 01 86 0014386, 01 86 0014385, 01 91 0013583, 01 94 001793, 01 200000685, 01 9 70002126

Результаты исследований Разработка системы прогнозирования токсичности и опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух

Методологической основой данного исследования явилась единая сущность биологического действия веществ, которая проявляется в виде чрезвычайного разнообразия токсикометрических параметров в зависимости от особенностей их биологического действия, физико-химических свойств, пути, режима и длительности поступления в организм, условий их поведения в атмосферном воздухе Теоретическая предпосылка заключается в существовании объективных закономерностей характера и степени воздействия вещества на организмом, которые могут быть формализованы в виде математических моделей различных уровней организации

В основу системы прогнозирования был положен общий принцип - выявление корреляционных связей между установленными экспериментально величинами гигиенических нормативов, с одной стороны, и различными физико-химическими и биологическими параметрами - с другой

В связи с увеличением количества нормативов в атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны, утвержденных Министерством здравоохранения за последние десятилетия, были накоплены обширные сведения о токсичности и опасности веществ, что позволило разработать новые и уточнить предложенные ранее уравнения для прогноза гигиенических нормативов и параметров токсикометрии Алгоритм разработки представлен на рис 1

Рис 1 - Алгоритм поисков взаимосвязи веществ с учетом их резорбтивного действия

Корреляционный анализ 196 веществ различных классов опасности, нормативы которых утверждены в атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны показал высокую

степень связи Общая зависимость всей совокупности веществ ПДКс с - ПДКр з представлена на рис 2 и описывается формулой

^ ПДКс с = 0,85 ^ ПДКр з - 1,84, (1)

где п= 196, Я2=0,6889, г = 0,88,1Г=21,47, 80=0,32, Б=190,8, р<0,001

В связи с тем, что любая математическая формула позволяет рассчитать наиболее точно средние данные по вариационному ряду, то для веществ 1 класса опасности прогнозные уровни будут завышены, а для веществ 4 класса - занижены Более точные прогнозы будут давать уравнения, когда вариационный ряд состоит из веществ одного класса опасности, так как в этом случае отмечается более равномерное распределение показателей в исследуемом диапазоне

Для расчета безопасных уровней веществ в атмосферном воздухе с учетом их класса опасности рекомендованы следующие уравнения 1 класс опасности (рис 3)

1§ ПДКс с = -1,96+0,86 ^ ПДКр з , (2)

где п = 27, г = 0,74, 6,30, БО = 0,32, Б = 36,73, р<0,001

Рис 3 - Взаимосвязь ПДКс с и ПДКр з для веществ 1 класса опасности Для 2 класса опасности рекомендована формула ПДКс с = 0,014 + 0,047 ПДКр з , (3)

где п = 63, г = 0,8, V*- 11,04, ЭО = 0,2 , Б = 117,9, р<0,001,

при ПДКр з >2 используется формула

^ ПДКс с = -1,99 + 0,1 ПДКр з , (4)

где п = 56, г = 0,68, = 7,14, БО = 0,22, Р = 29,8, р<0,001

Статистически значимая зависимость для веществ 3 ктасса опасности выражалась прямолинейной функцией (рис 4)

ПДКс с = -0,035 + ПДКр з 0,023 ПДКр з , (5)

где п = 57, г = 0,72, (Я2= 0,5164), ^ = 7,8, вО =0,22, Р = 58,74, р<0,001

15 20 ПДКр з, мг/куб м

Рис 4 - Взаимосвязь между ПДКс с и ПДКр з для веществ 3 класса опасности При получении отрицательных результатов по формуле 4, в частности, при ПДКр з <2, рекомендовано использовать полиномиальную зависимость 2-й степени -Я2= 0,80 (рис 5) Продемонстрируем на примере этой группы веществ, как взаимосвязь между исследуемыми параметрами описывается другими математическими функциями (рис 5-6)

1 2 п 1

= 08

ю |

г

"04 и

Э 02

06

О

-0 2-'

у = О 0014х - 0 01х + 0 07

/

РГ = 06

/

/

ы-

/

у = 0 0275е Р2 = 0 13

10 15 20 25 ПДКр з , мг/куб м

у = 0 0315х И2 = 0 03

— — — — — - полином 2-й степени,-------- экспоненциальная функция,

- - степенная функция

Рис 5 - Взаимосвязь ПДКс с и ПДКр з для веществ 3 класса опасности в зависимости от использованной модели

Рис 6 - Взаимосвязь ПДКс с и ПДКр з для веществ 3 класса опасности

Как следует из рис 5 и 6, по сравнению с линейной и полиномиальной моделями остальные, в том числе и логарифмическая (рис 6), имеют низкие коэффициенты корреляции (Я2 составляет 0,04 - 0,012, г -0,2 - 0,11), что свидетельствует об отсутствии связи между исследуемыми рядами данных при использовании этих математических моделей

Для веществ 4 класса опасности рекомендована формула (рис 7)

]§ ПДКс с = - 1,37 + 0,73 ^ ПДКр з , (6)

где п =32, Я2 = 0,737, г = 0,88, ^=10,37, БО = 0,24, Б = 100,8, р<0,001

Рис 7 - Взаимосвязь ПДКсс и ПДКр з для веществ 4 класса опасности

Наиболее точными и достоверными были уравнения, выведенные для групп химических соединений, близких по физико-химическим свойствам и имеющих сходное биологическое действие В связи с этим разработаны формулы для ряда групп химических соединений альдегидов и кетонов, ароматических углеводородов ряда бензола, металлов, неорганических паров, газов и аэрозолей, фосфорорганических

пестицидов, спиртов, органических твердых аэрозолей Некоторые формулы (7-17) представлены в табл 2

Таблица 2 - Взаимосвязь между ПДКс.с. и параметрами токсикометрии для отдельных групп химических веществ

Прогнозируемые параметры Статистические оценки

п г и 80 Г Р

Альдегиды и кетоны

ПДКс с =0,0189+0,00165ПДКрз (7) 8 0,96 - 0,037 68 <0,001

№ДКсс =2,34+0,0000132СЬ5о (8) 7 0,92 - 0,04 28,7 <0,05

Ароматические углеводороды ряда бензола

ПДКс с =(0,122+0,00588ПДКрз)2 (9) 26 0,66 - 0,098 8,98 <0,01

ПДКс с =0,0014+0,00327МНД(мг/кг) (10) 11 0,99 - 0,0025 337 <0,001

Неорганические пары, газы и аэрозоли

ПДКс с =(0,07+0,017Ь1шс,1 р з )2 (11) 12 0,7 0,368 - 1 4,91 <0,05

ПДКс с =(0,112+0.0268ПДКр 3 У (12) 19 0,7 0,27 - 1 5,83 <0,05

Спирты

^ПДКсс =-2,209+0,001Ь03о(в/ж,мг/кг) (13) 19 0,95 7,71 0,57 48,87 <0,05

1ё ПДКс с =-0,552 + 0,00046СЬ5о(мг/м3) (14) 19 0,98 9,9 0,47 72,68 -

Органические твердые аэрозоли

^ПДКс с =- 1,8350+0,53^ПДКр з +0,28^1лтас (15) 63* 0,86 6,43 0,376 - < 0,001

^ПДКс с =-1,50+0,75^ПДКр з (16) 63 0,83 6,33 0,407 0,001

Фосфороргаинческие пестициды

^ ПДКс с = - 1,79+0,693^ПДКр з (17) 8 0,54 0,006 2,58 <0,05

Примечание *- уравнение множественной регрессии (Ктг)

Исследовалась возможность взаимосвязи ПДКСС, ПКхрат, ВЬ50 СЬ50 с параметрами электронно-ядерной структуры полизамещенных бензола и алифатических углеводородов

Для определения индексов электронной структуры проводился расчет на ЭВМ Ев-ЮЗО методом молекулярных орбиталей, построенных в виде линейной комбинации атомных орбит - МО ЛКАО л-электронном приближении [Б Пюльман, А Пюльман, 1965] для 35 соединений Были рассчитаны энергетические уровни и волновые функции молекул, по которым определялись следующие параметры электронной структуры Хдо„ - энергия высшей заполненной (донорной) молекулярной орбиты (МО), Хякц - энергия низшей свободной (акцепторной) МО, ДХ - энергия возбуждения (Хакц - Хдо„), И -энергия резонанса, q - заряды на атомах; О - суммарные заряды на атомах, <3„1ах -максимальный заряд на атоме углерода бензольного кольца, не связанного с заместителем, Д(2 - разность сумм зарядов атомов углерода бензольного кольца незамещенного бензола и его производных, 1Чгаа, - максимальный индекс свободной валентности атомов углерода бензольного кольца, Е„ол„ - полная энергия, Елок -локализованная энергия, - заряд заместителей ТЧН2 или Ж)2, Е,уС - энергия связи заместителя МН2 или М02 с бензольным кольцом

В результате анализа на ЭВМ ЕС 1030 и PC Pentium исходных данных было получено свыше 300 уравнений, из которых рекомендованы 43 для прогноза параметров острой токсичности и ПДКс с

Установлена достоверная связь параметров резорбтивного действия полизамещенных бензола с параметрами электронно-ядерной структуры (N ,,„„,), | Qmal |, ДХ, R, AQ, Хдон, х, И- v (г= 0,59 - 0,77, р<0,05-0,001) и алифатических углеводородов с Ткип°К (г=0,86, р<0,001), дипольным моментом (г=0,88, р<0,001), частотой ядерного квадрупольного резонанса (г=0,87, р<0,001),индексом коннективности (г=0,76, р<0,01) Наиболее хорошее совпадение экспериментальных и расчетных уровней при меньшем разбросе крайних величин отмечено при использовании для прогноза уравнения множественной регрессии (Rmr =0,89, р<0,001) Формулы прогноза ОБУВ бромсодержащих алифатических углеводородов могут быть рекомендованы лишь для планирования эксперимента, поскольку для их обоснования имелась информация о среднесуточных ПДК только 5 веществ

Установлено, что показатели резорбтивного действия ФОС функционально связаны с индукционной константой Тафта (XGX), индексом молекулярной коннективности и связности (цС)

ПДКс с = -0,003 + 2,26 lg IGX, (18)

где n=21,r = 0,83,tr = 4,17, SO = 0,003, F= 13,5, р <0,05,

ПДКс с =-0,01 +0,047 lgpC, (19)

где г = 0,82, tr = 4,01, SO = 0,001, F = 12,64, р < 0,05

При отсутствии ПДКр з, утвержденных в Российской Федерации, для расчета ОБУВ исследователи часто используют зарубежные нормативы, хотя соответствующие формулы взаимосвязи ПДКс с с этими регламентами не были разработаны

В настоящей работе получены достоверные связи между ПДКс с и нормативами для воздуха рабочей зоны зарубежных стран (США, Великобритании, ФРГ и др )

Lg ПДКс с = - 2,13+ 0,56 lg TLV (США), (20)

где n = 116, г = 0,71, tr = 11,1, SO = 2,96, F = 5,8, р<0,05

Приводится только формула 20, поскольку остальные отличаются от нее незначительно

Прогнозирование параметров ольфакторного действия веществ, загрязняющих атмосферный воздух При экспериментальном нормировании веществ в атмосферном воздухе устанавливаются максимальные разовые ПДК (по рефлекторному действию - запаху) с привлечением волонтеров и ПДК более длительных периодов осреднения (суточные) по резорбтивному действию - на лабораторных животных Этот принцип нарушен при установлении ОБУВ, которые обосновываются в основном по параметрам токсикометрии без учета запаха вещества Для ускорения проектирования и реконструкции промышленных предприятий (расчета

рассеивания выбросов, разработки норм предельно допустимых выбросов, обоснования размера санитарно-защитной зоны) в соответствии с ОНД-86 требуется норматив вещества 30-минутного периода осреднения, установленный в большинстве случаев по ольфакторному действию

Алгоритм проведенных исследований представлен на рис 8

Рис 8 - Алгоритм поисков взаимосвязи веществ с учетом их ольфакторного действия

Метод обоснования ПДК в воде по органолептическому признаку вредности (запаху) основан на общих принципах определения порога запаха (Ь1Ш0^) в атмосферном воздухе использование в опытах волонтеров, определение порогов запаха на вероятностной основе - по принципу "Да" или "Нет" с последующим построением зависимости "концентрация-эффект (процент положительных ответов)" Нормативы веществ в атмосферном воздухе, установленные по рефлекторному признаку вредности, были сопоставлены с нормативами тех же веществ в воде водоемов [ГН 2 15 1315-03, ГН 2 1 5 1316-03] Установлено, что для 41,4% исследуемых веществ в воде водоемов использованы те же лимитирующие критерии вредности, что и при нормировании в атмосферном воздухе

В работе исследовалась связь между ПДКм р, Ьнныг и ПДКв зап, ПКзап в как общая зависимость всей совокупности веществ, так и взаимосвязь для отдельных групп соединений

В результате анализа 57 веществ, нормативы которых в атмосферном воздухе и воде были установлены по запаху, было рекомендовано уравнение, отражающее общую взаимосвязь между ПДКм р и ПДКв зап этих веществ (рис 9)

ПДКм р = -0,14 + 0,82 1ё ПДКв зап , (21)

где п = 53, г = 0,71, 1Г = 7,21, БО = 0,49, Р = 50,05, р<0,001

Достоверная средней степени связь установлена между Ь1Ш01Г и ПКв зап

1лто1Г = -1,52 + 0,531яПКзап где п = 46, г = 0,52, и = 4,03, БО = 4,94, Б = 7,91, р<0,05

у = 0,8197х - 0,1423 Р?2 = 0,4986

3

2

2

1

!д ПДКв , мг/л

Рис 9 - Взаимосвязь ПДК мри ПДК воды веществ, лимитированных запахом

Группы веществ, близкие по физико-химическим и биологическим свойствам дают более надежные формулы связи

Для расчета порогов запаха и ПДКм р ароматических углеводородов рекомендуются формулы

где п= 12, г= 0,97, гт= 12,3,80 = 0,115, Р= 151, р<0,001

Фосфор- и серосодержащие соединения обладают выраженным запахом, поэтому для большинства из них ПДК в атмосферном воздухе и воде водоемов установлены по органолептическому признаку вредности Для прогноза порогов ольфакторного действия рекомендуется уравнение

1лт01с = -0,064+ 1,32^ПКв зап , где п = 11, г =0,93, и = 7,74, вО = 0,335, Р = 59,9, р < 0,001,

(23)

ПДКМ р = - 0,107 + 0,72^ПКв зап ,

(24)

^ Ь1т0|Г = - 0,38 + 0,68 ^ ПКв зап где п = 15, г = 0,68, = 3,31, ЭО = 0,54, Р = 5,32, р < 0,05

Учитывая выявленные закономерности был предложен экспериментально-расчетный способ обоснования ОБУВ атмосферных загрязнений, обладающих преимущественно рефлекторным действием

Способ заключается в следующем

- определяется пороговая по запаху концентрация вещества в водных растворах по методике "закрытого опыта" [Г Н Красовский и соавт , 1979] с последующей обработкой полученных результатов методом Личфильда-Уилкоксона или методом наименьших квадратов,

- по разработанным формулам рассчитывается порог запаха и ОБУВм р, веществ в атмосферном воздухе

В случае, если для вещества установлен норматив в воде водоемов, целесообразно использовать для расчета литературные данные о пороге запаха в воде и их ПДК, установленные по органолептическому признаку (запаху) вредности

Вместе с тем этот способ не может быть применен для веществ, которые по своим физико-химическим свойствам (неорганические газы, легко гидролизующиеся вещества и тд) не могут являться загрязнителями воды водоемов Для этих групп веществ, большинство из которых относятся к избирательно действующим раздражающим ядам, предложен другой экспериментально-расчетный способ, основанный на

- определении порога раздражающего действия (Limlr) на животных или при участии волонтеров (создание концентраций производится весовым методом с использованием различных дозаторов ампульных с термостатированием, шприцевых и т д )

- расчет Lim0if и ОБУВм р по формуле

lg Lim0|f =-1,45 + 0,4 lgLimlr (крысы), (26)

где п= 14, г = 0,75, tr = 3,91, SO = 0,5, F= 12,4, р <0,01

Эти способы были применены в собственных работах, а также и другими исследователями для установления ОБУВ более 30 веществ в атмосферном воздухе и ПДК дикетена в воздухе рабочей зоны, а также для планирования экспериментов по определению порогов запаха

Поиски возможности прогнозирования параметров ольфакторного действия (Lim0if и ПДКмр) на основе квантово-химической характеристики веществ проведены для ряда полизамещенных бензола, алифатических углеводородов, альдегидов и кетонов, аминов жирного ряда Для полизамещенных бензола из всех исследуемых индексов электронной структуры оказались наиболее значимыми Хдо„, Nmax, [Qmax|, AQ, в отдельных случаях - R Достоверной связи между параметрами ольфакторного действия (Lim0tf, ПДКм р) полизамещенных бензола и зарядами на атомах (q), суммарными зарядами на атомах (Q), энергией низшей свободы (акцепторной молекулярной орбиты Хакц) обнаружить не удалось Показатели ольфакторного

действия хлорированных углеводородов алифатического ряда хорошо коррелируют с Т кип > бронированных алкилов — с ц, альдегидов и кетонов - с ц (табл 3)

Таблица 3 - Взаимосвязь меяеду параметрами ольфакторного действия и квантово-химической характеристики веществ, обладающих запахом

Прогнозируемые параметры Статистические оценки

п | итг | ег | 80 | р

Полпзамещенные бензола

Ьв(1лт0|г/)=-8,ЗШ(тах)-1>74|д1тх |+1,39 ДХ+0,513 (27) 34 0,71 4,94 0,40 <0,001

1й ПДКм р = 0,44 11-17,8910™, |-0,24Хлон (28) 23 0,68 3,7 0,42 < 0,001

Амннопроизводные бензола

1ё(Ьш10,г)=-5,17+0,088 Хдо„-29,67|Отта|+14,02Ы (тах) (29) 13 0,79 4,24 0,33 <0,01

1дПДКм р =5,04-0,51 Хдон-2,6611-6,24|(Зтач | (30) 10 1 0,97 10,6 0,2 <0,001

Галоидпроизводные бензола

^Олтон- )=3,05Х-8,25|О„„х |+5,70К(т1хГ-7,82 (31) 14 4,15 0,49 <0,001

^ПДКм р =-24,62+2,83ДХ+ +6,24Ютач |+47 03Н™-6,6Д(3 (32) 12 0,85 5,17 0,42 <0,01

Нитропронзводные бензола

1й(Ь1ш0,г)=-7,82-8,25|От1Х |+3,05 ДХ+5,7 М(т1ч) (33) | 12 | 0,81 | 4,71 | 0,48 | <0,01

Галондуглеводороды алифатического ряда

^(ЬпПоц-)=-0,021 Ткип +0,042р+0,385х+ 0,125у + +4,797 (34) 12 0,89 4,9 0,57 <0,001

1й(1лто1г)=-1,065ц-0,105(3 " 0,034Т к„п+4,003 (35) 11 0,82 4,7 0,31 <0,01

В целях оптимизации установления гигиенических нормативов лекарственных средств (ЛС) в атмосферном воздухе населенных мест методические основы их токсиколого-гигиенической оценки в атмосферном воздухе разработаны совместно с С М Новиковым, М И Голубевой, Л Ф Шашкиной

Прогнозирование нормативов ЛС только по параметрам токсикометрии дает, как правило, завышенные величины, поэтому разработаны уравнения, учитывающие достоверную взаимосвязь между гигиеническими нормативами в атмосферном воздухе и параметрами токсикометрии (ЛД50 в/ж, ЛД50 в/б, 1лтаю Ккум), гигиеническими нормативами в воздухе рабочей зоны и суточными терапевтическими дозами ЛС (минимальными — МСТД и высшими — ВСТД)

Расчет величины ОБУВ по значениям МСТД и ВСТД (в г) проводился с применением следующих уравнений

^ ОБУВ = - 1,46+ 0,52 ^ МСТД (\У = 0,73), (36)

где п = 47, г = 0,81, Хг = 6,57, БО = 0,467, р <0,001,

1ё ОБУВ =- 1,72 +0,68 1ё ВСТД (\У = 0,8), (37)

где п = 47, г = 0,76,5,46, БО = 0,516, р <0,001,

ОБУВ =-2,21 + 0 57 МСТД + 0,45!§ 1лтас (W = 0,8), где п = 47, г = 0,84, 6,31, БО = 0,435, р <0,001,

МСТД (мг) К!

ОБУВ =- (W = 0 75), (39)

20 К4

ВСТД (мг) К,

ОБУВ (мг/м3) =--(XV = 0 75), (40)

20 К5

где 20 — суточный объем легочной вентиляции (м3), К] - коэффициент^ долях единицы), отражающий степень задержки аэрозоля в организме (при отсутствии данных К1 =1), К4 - коэффициент перехода от МСТД к допустимому уровню воздействия (среднее значение для ранее нормированных ЛС - 800), К5 - коэффициент перехода от ВСТД к допустимому уровню воздействия (среднее значение для ранее нормированных ЛС - 2500)

Прогнозируемые безопасные уровни близки к экспериментально обоснованным величинам среднесуточных ПДК изученных ЛС (арбидол, аспирин, парацетамол, симвастатин, аверсектин др) Кратность различий не превышает 3, что характеризует несущественное расхождение

Разработанная система прогнозирования использована в 3-х методических указаниях по гигиеническому нормированию веществ и применена при обосновании различными учреждениями ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ) более чем 1000 веществ, в том числе 216 ОБУВ - в собственных исследованиях

Разработка классификации опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух

Определение класса опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух, как токсикометрического параметра, важно, так как этот параметр используются в целях управления качеством воздуха населенных мест наряду с ПДК В действующем списке ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе вещества подразделены на 4 класса опасности 1 - чрезвычайно опасные, 2 - высокоопасные, 3 - умеренно опасные, 4 -малоопасные, при этом для большинства веществ (более 50%) они были установлены по аналогии с классами опасности веществ, имеющих нормативы в воздухе рабочей зоны Для 20% веществ этот показатель определялся по углу наклона прямой зависимости концентрации - эффект" в случае их рефлекторного действия Около 30% веществ, обладающих резорбтивным действием, подразделены по классам опасности по углу наклона прямой зависимости концентрации-^ времени"

Вместе с тем, при обосновании нормативов атмосферных загрязнений экспериментально-расчетными методами такие зависимости не могут быть получены,

поэтому требуется иной подход для определения классов опасности Количественные критерии определения опасности веществ в воздухе рабочей зоны нельзя так же переносить для обоснования классов опасности атмосферных загрязнений, так как часто вещества, обладающие в остром и подостром опытах малой токсичностью, при постоянном хроническом воздействии в малых концентрациях могут оказаться высоко опасными

Проведенный анализ 244веществ, для которых утверждены ПДКс с, показал, что существуют определенные закономерности в их распределении по классам опасности в зависимости от величины ПДК Так 86,6% веществ 1 класса опасности имеют ПДКс с ниже 0,0051 мг/м3, 2 класса - в 80,9% до 0,05 мг/м3, 3 класса - в 68,8% от 0,011 до 0,1 мг/м3, 4 класса - в 72,1% уровни нормативов больше 0,5 мг/м3

При анализе пороговых величин хронического действия (Ь]тс(12т) 186 веществ в атмосферном воздухе установлено, что 39% веществ 1 класса опасности имеют 1лтсьат ниже 0,005 мг/м3, для 60% веществ 2 класса пороги находятся на уровне 0,01 - 0,1 мг/м3, для 61,8% веществ 3 класса - 0,11 - 4,9 мг/м3, для 88,7% веществ 4 класса - > 1 мг/м3

При анализе других токсикометрических параметров 1ЛЭ50, ЬС50, зоны

СЬ

биологического действия (2Ью1 =-—), зоны хронического действия

(2Ь , = зоны специфического действия (г =-^^) также были обнаружены

определенные закономерности их распределения в зависимости от кчасса опасности веществ

Проведенный анализ позволил выбрать критерии для разработки классификации веществ по степени опасности их резорбтивного действия Эта классификация разработана на основе учета основных токсикометрических параметров, характеризующих реальную опасность вещества, путем интегрирования их в суммарный показатель опасности Предложенная методика позволяет получить для каждого вещества интегральный показатель опасности, обозначаемый в дальнейшем как «В», значения которого непрерывно изменяются в пределах от 0 до 1, при этом с увеличением величины показателя (коэффициента) «В» опасность вещества возрастает

Токсикометрические параметры, необходимые для определения интегрального показателя «В», устанавливаются при экспериментальных исследованиях по обоснованию ПДК или ОБУВ веществ, расчетным путем или с использованием данных литературы

Интегральный показатель опасности «В» для каждого вещества рассчитывается по формуле

в = у^у.> (41)

где N - число параметров, используемых при оценке опасности вещества, 1 -порядковый номер параметра, V, - вес ( весовой коэффициент) 1 -го параметра, который

определяется значимостью показателя в характеристике опасности вещества, У, -

л

приведенное значение 1 -го параметра, лежащее между 0 и 1, V = - нормировочный

множитель, задающий интервал изменения «В» от 0 до 1

Определение интегрального показателя "В" проведено на основе комплексного учета 8 наиболее часто используемых токсикометрических параметров реальной опасности веществ, которые приведены в табл 4

Таблица 4 - Токсикометрические параметры, используемые для определения интегрального показателя опасности В

Токсикометрические показатели Ms п/п (0 Весовой коэффициент, V, Количественные критерии для установления границ интервалов изменения 1-го параметра по классам опасности Вид аналитической зависимости для определения значения 1-параметра, Y,

1 2 3 4

Среднесмертечьная концентрация, (CL50), мг/м3 1 0,5 <500 5005000 500150000 >50000 Y| — ' 1 при CLso<500 ' при CLJO>500 lg - 50 l 50

Среднесмертельная доза, (LD50), мг/кг 2 0,5 < 15 15150 1511500 > 1500 ( 1 при DL3(, < 15 Y2=1 —при DL50>15

Зона острого действия, Zao 3 0,75 <6 618 18,1 -54 >54 1 при Zac < 6 lg3 —=— приг„>б №

Зона хронического действия, Zch 4 1,25 >625 625126 125 -25 <25 i 1 при Zch> 625 й- Y4= -при Zch <625

Зона биологического действия, Zb,„i 5 1,25 > 50000 50000 -5001 5000500 <500 С 1 при Zb,„, >50000 J Y5= 1 -при Zb,,„ <5000С

Зона специфического действия, Zsp 6 0,75 >5 51,1 1-0,5 <0,5 i 1 при Z,p > 5 \ 2,„ + 7 Y6. ^— ПРИ 1ÄP<5

Величина порога хронического действия, LiriVhaT, мг/м3 7 1 <0,01 0,01 -0,1 >0,1 -1 > 1 г 1 при Lirru <0,01 yj 1 |Jg 1 OOOLimcll при Limch >0,01

Величина максимальной недействующей концентрации (МНК), мг/м3 8 1 < 0,001 0,001 0,01 >0,01 -0,5 >0,5 1 при MHK<0,001 YJ 1 | igiooooA/ял: при МНК >0,001

Значения весовых коэффициентов каждого параметра устанавливались экспертным путем в зависимости от значимости показателя в определении степени опасности вещества

Количественные критерии для установления границ интервалов изменения 1-го параметра по СГ50, 13Ь50 и 7ас взяты из промышленной токсикологии [И В Саноцкий, И П Уланова, 1975, ГОСТ 12 1 007-76, К К Сидоров, 1986] Для остальных выбранных параметров эти критерии получены на основе проведенного анализа

Нормировочный множитель, задающий интервал изменения «В» от 0~до 1 в соответствии с выбранной системой весов равен

8

У = Ш^ = X (°'5 + °>5 + °>75 + !.25 +'-25 + °>75 + ]>° + Ъ0) = 7 (42)

Интегральный показатель опасности вещества «В» был рассчитан для 60 загрязнителей атмосферного воздуха, относящихся к различным классам опасности Анализ полученных значений показателя «В», заключенный между 0 и 1, позволяет рекомендовать следующие границы для установления класса опасности атмосферных загрязнений (табл 5 )

Таблица 5 - Классификация опасности веществ, загрязняющих атмосферный

воздух, на основе определения показателя «В»

Значение интегрального показателя опасности «В» Класс опасности вещества

>0,72 1

0,72 - 0,55 2

<0,55 - 0,38 3

<0,38 4

Существенную роль в опасности возникновения рефлекторных реакций человека играет наличие раздражающего действия веществ Поэтому при нормировании веществ, обладающих преимущественно раздражающим действием и очень слабым запахом (или его отсутствием), использование шкалы коэффициентов запаса от порога неопределенного запаха (ЕС]6) в соответствии с действующей классификацией [Н Г Андреещева, М А Пинигин, 1978] не является научно обоснованным, так как нельзя одинаково оценивать риск возникновения раздражающего и ольфакторного действия

На основании анализа литературных данных по двумстам веществам и результатам 12-ти собственных исследований установлено, что чем меньше соотношение 1лт1Г (порог раздражающего действия)/ 1лт0|г (порог запаха), тем опаснее вещество в отношении развития раздражающего действия Степень опасности раздражающего действия характеризуется углом наклона прямой зависимости концентрации (С) -эффект (Р)», величина которого составляла для сильно раздражающих веществ 50-54°, а

для слабо раздражающих - 23° и ниже Опасность вещества по вероятности возникновения раздражающего эффекта оценивалась по лимитирующему из 5 показателей Предложена классификация опасности раздражающего действия атмосферных загрязнений (табл 6 )

Таблица 6 - Классификация атмосферных загрязнений по раздражающему эффекту

Показатели Класс опасности

1 2 3 4

Зона острого раздражающего действия - CLs0/ Lim]r (чел) <10 > 10 > 100 > 1000

Зона хронического раздражающего действия - 1лт|Г(чел )/LimCh <10 > 10 > 100 > 1000

Зона хронического раздражающего действия - Limlr (крыс ) / LimCh <25 >25 >250 >2500

Зона рефлекторного действия -Lim,г (чел )/Lim0if < 10 > 10 > 100 > 1000

Порог раздражающего действия -1лт|г(чел) < 1 > 1 > 10 > 100

Классификации были использованы в собственных исследованиях и другими авторами при нормировании более 70 загрязняющих веществ в атмосферном воздухе

Апробация разработанной системы оценки токсичности и опасности при обосновании нормативов (ПДК и ОБУВ) веществ в атмосферном воздухе

При обосновании ОБУВ 216 веществ использовались литературные данные о физико-химических свойствах веществ, параметрах токсикометрии (ЛД50, ЛС50, Limac, Limch, ПКзап вода , МСТД и ВСТД) и нормативах в других средах Для ряда веществ нормативы были установлены по аналогии с близкими по физико-химическим свойствам и характеру биологического действия соединениями

При отсутствии литературных сведений о параметрах токсикометрии собственные исследования включали (в зависимости от физико-химических свойств и специфики биологического действия) определение ЛД50, ЛС50, Limac, раздражающего действия на слизистые оболочки глаз и кожу, аллергенного, мутагенного и гонадотоксического действия Величины нормативов определялись на основе полученных экспериментально в собственных исследованиях параметров токсикометрии, литературных данных и утвержденных нормативов в воздухе рабочей зоны по формулам, разработанным нами и представленным в диссертационной работе Для веществ, обладающих преимущественно ольфакторным действием, проводилось определение пороговой концентрации по ощущению запаха волонтерами в воде (ЕС50) с

установлением ОБУВ в атмосферном воздухе по методике, представленной там же При обосновании ОБУВ лекарственных средств кроме параметров токсикометрии использовались терапевтические дозы (МСТД и ВСТД)

Исследовались химические вещества, относящиеся к различным классам химических соединений и обладающие как рефлекторным, так и резорбтивным действием (табл 7)

Таблица 7 - Химические классы 216 веществ, для которых в собственных

исследованиях были установлены ОБУВ в атмосферном воздухе

Классы веществ Количество веществ Классы веществ Количество веществ

Азотсодержащие соединения 18 Пыли органические 10

Альдегиды и кетоны 10 Серусодержащие соединения 16

Амины 5 Сложные эфиры и амиды кислот 19

Галогенпроизводные углеводородов 5 Спирты и фенолы 14

Гетероциклические соединения 3 Смеси веществ 4

Лекарственные средства 6 Технические продукты 8

Металлы 11 Углеводороды предельные, непредельные, ароматические, алициклические 12

Органические кислоты и хлорангидриды кислот 21 Фосфорорганические соединения 15

Пыли неорганические 18 Прочие 24

Экспериментальная проверка осуществлялась по ряду ОБУВ, установленных в атмосферном воздухе для веществ, обладающих преимущественно рефлекторным действием (альдегиды, акрилаты, кетоны, сернистые соединения, ацетиленовые углеводороды и др), рефлекторно-резорбтивным (альдегиды, спирты, ароматические углеводороды, эфиры) и резорбтивным действием (органические и неорганические твердые аэрозоли) При выполнении этих исследований обоснованы ПДК 47 веществ в атмосферном воздухе и 5 - в воздухе рабочей зоны

Изучено ольфакторное действие 33 веществ, определены пороги запаха, углы наклона прямой зависимости концентрации (С) - эффект (процент положительных ответов - Р)», коэффициенты запаса и ПДКм р Результаты исследований по ряду веществ представлены в табл 8

Исследования по ощущению запаха при вдыхании волонтерами различных веществ, учитываемое в альтернативной форме (есть запах или его нет на предъявление 4-9 концентраций), позволили получить кривые кумулятивной частоты обнаружения запаха и установить вероятностные пороговые по запаху концентрации (ЕС^), по углу наклона кривых - класс опасности вещества в отношении развития ольфакторных реакций чрезвычайно опасные (>71°), высокоопасные (71 - 62°), умеренно опасные (<62 - 43°) и малоопасные (<43°), а также дифференцированные коэффициенты запаса от порогов к неэффективному уровню (ПДКм р ) Примеры построения кумулятивных

кривых концентрации - эффект (процент положительных ответов)» приведены на рис 10

Таблица 8 - Результаты изучения рефлекторного действия веществ в атмосферном воздухе

Вещества Порог запаха (Lim0if), мг/м3 Угол наклона прямой «^С-Р» Коэффициент запаса ПДКм р, мг/м3 Класс опасности

Азота диоксид 0,61 49° 2,9 0,2 3

Бензилацетат 0,022 28° 1,4 0,15 4

Винилацетилен 4,48 44» 2,4 2 (ОБУВ) 3

Диметиладипинат 0,19 42° 2 од 4

Диметилглутарат 0,17 42° 2 0,1 4

Диметилсукцинат 0,19 41,3° 2 0,1 4

Диметоксиметан (диметилформаль) 0,07 35° 1,5 0,05 4

Метилацетилен 6,9 41° 2,2 3,0 4

Трихлорацетальдегид 0,085 59° 2,6 0 03 3

Рис 10 - Зависимость вероятности ощущения запаха от концентрации диметилсукцината (1), диметилглутарата (2), бензилацетата (3), метилизобутилкетона (4) и метилизобутилкарбинола (4) в атмосферном воздухе

Изучение резорбтивного действия было проведено нами с 16 веществами различных групп, для которых ранее были установлены ОБУВ или нормативы нуждались в корректировке При проведении исследований использовались различные методы установления ПДКс с

- 3-4-х месячный хронический круглосуточный ингаляционный эксперимент (2-аллилоксиэтанол, бензол, н-бутанол, диметилсукцинат, кротоновый альдегид, п-хлорбензотрифторид),

- субхронический с последующим прогнозом ПКхр к 2880 часам (4 мес), определением коэффициента запаса и ПДКс с на основе построения прямой зависимости «lg концентрации - lg времени» [М А Пинигин, 1976,1979] (азота диоксид, мучная пыль, симвастатин, CMC «Ариель», «Миф-Универсал», «Тайд»),

- экспериментально-расчетный на основе параметров острой и подострой токсичности и путем сопоставления с близкими по физико-химическим свойствам и характеру биологического действия веществам, а также метод аналогии (диметилглутарат, диметиладипинат, калия сульфат, нитроаммофос NP 32 6) Результаты исследования резорбтивного действия для ряда веществ представлены в табл 9

Таблица 9 - Оценка токсичности и опасности для ряда изученных веществ, обладающих

резорбтивным действием

Параметры токсикометрии

Вещества ПКхр, мг/м3 Кзап ПДКсс/ неэффективная концентрация, мг/м Класс опасности

2-Аллилоксиэтанол 0,075 6,5 0,01 2

Бензол 0,5 5 0,1 2

Диметилсукцинат 2,73 5 -/0,56* 4

Мучная пыль 4,8 17 0,5 4

CMC /по алкилбензолсульфонату/ 0,32 6 0,05 3

Калия сульфат 0,7 (расч) _ 0,1 3

Примечание * утверждена только ПДКм р, поскольку порог запаха ниже порога хронического действия в 3 раза (лимитирующий показатель вредности - ольфакторное действие)

Вещества в зависимости от специфики их действия в условиях субхронических и хронических экспериментов приводили к нарушениям различной степени двигательной активности животных, суммационно-порогового показателя, активности исследуемых ферментов в сыворотке крови (аспартат- и аланинтрансфераз, лактат-, малат- и глутаматдегидрогеназ, щелочной фосфотазы, холинэстеразы, №ацетил-Р,(1-

глюкозоаминидазы и других), вызывали изменения системы крови, относительных коэффициентов массы внутренних органов, патоморфологические и гистохимические изменения внутренних органов

Из особенностей токсического действия симвастатина следует отметить нарушение липидного обмена, выразившееся в увеличении содержания общего холестерина (р<0,05) и уменьшении липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) (р<0,01) в сыворотке крови крыс при 4-х часовом вдыхании его в высоких концентрациях (47,83 и 8,38 мг/м3), а также уменьшение содержания ЛПВП и триглицеридов (р<0,01-0,05) при круглосуточной ингаляции вещества в концентрациях 0,839 и 0,19 мг/м3

При воздействии бензола кротонового альдегида, симвастатина, CMC «Ариель», «Миф-Универсал» обнаружено аллергенное и иммунотоксическое действие различной степени выраженности в зависимости от концентрации и длительности воздействия

Выявлено раздражающее действие кротонового альдегида на слизистые оболочки носа, легких, трахеи и бронхов белых крыс при кратковременном ингаляционном воздействии его в различных концентрациях через 76 ч после ингаляции по изменениям морфологических показателей

В результате исследований с использованием разработанной нами методологии ускоренной оценки токсичности и опасности проведена токсиколого-гигиеническая оценка новых химических веществ различных классов с учетом ольфакторного и резорбтивного действия, для которых ранее были установлены ОБУВ в атмосферном воздухе

Надежность разработанной системы ускоренной оценки токсичности и опасности проверялась путем сопоставления гигиенических нормативов, установленных расчетным, расчетно-экспериментальным и экспериментальным путем (табл 10)

Таблица 10 - Различие величины расчетных (ОБУВ) и экспериментально установленных (ПДК) нормативов веществ

Интервалы различия, раз Различие ОБУВ от ПДКм р Различие ОБУВ от ПДКс с

Количество веществ % Количество веществ %

<2 71 53,8 69 49,6

>2 -5 34 25,8 50 36

>5-10 14 10,5 16 11,5

>10-50 9 6,8 4 2,9

>50-100 3 2,3 - -

>100 1 0,8 - -

Всего* 132 100 139 100

Примечание * из 214 рассмотренных веществ 57 имели ПДКм р и ПДКс с , поэтому общее число нормативов в таблице - 271

Проведенная оценка различий величин экспериментальных нормативов подтвердила надежность разработанной системы методов прогноза токсичности и опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Расхождения и уровнях нормативов более 10 раз характерны для веществ, обладающих сильным запахом (цитроне л л ал хлорпинаколины, диметилэтаноламин, ди-н-прогшламии и др.) или отдаленными биологическими эффектами (дивинилбензол, дихлоранилин и др.).

Гармонизация и корректировка гигиенических нормативов, загрязняющих атмосферный воздух.

Под гармонизацией мы понимали приведение нормативов загрязняющих веществ в соответствие с новыми научными данными о токсичности и опасности веществ, объективными законами распределения концентраций во времени, стандартами зарубежных стран.

Это, в первую очередь, относилось к 82 веществам, имевшим ранее (до 1998 г.) одинаковые уровни ПДКм.р, и ПДКс.с. (рис. 11).

R2-14%

160- 27%

0 максимальна» разовая и среднесуточная на одном уровне ■ среднесуточная □ максимальная разовая ТА максимальная разовая и среднесуточная

Рис. 11. Распределение ПДК веществ (590) в атмосферном воздухе по временным характеристикам до 1998 г.

Наличие одинаковых ПДКм.р. и ПДКс.с. противоречило реальному распределению концентрации веществ в атмосферном воздухе, так как в данной точке максимальная разовая (20-30 минутная) концентрация всегда больше средней концентрации за тс же сутки примерно в 2,5-3 раза, как установил еще В.А.Рязанов (1954. 1961).

При углубленном анализе первичных материалов по установлению ПДК из архивов секции «Гигиена атмосферного воздуха» Проблемной комиссии «Научные основы гигиены окружающей среды» установлено, что для 53 веществ пороги хронического резорбтивного действия (ПКхр ат) были выше порогов запаха от 182 (ацетон) до 1,6 (амины алифатические) раз Для отдельных веществ пороговые концентрации были на одном уровне (моноэтидамин, 2-меркаптоэтанол, полихлорпинен и др ) Для ряда веществ этой группы пороги хронического действия были ниже порогов запаха (табл 12)

Таблица 12 - Соотношение 1лт0|Г и ПКхр. веществ, имеющих одинаковую величину ПДКм р. и ПДКс с.

№№ Соотношение Количество

п/п 1лтоИ> / ПКхр веществ

1 >3-3 54

2 <3- 17

3 1 -<1 11

Корректировка ПДК короткого и длительного периодов осреднения, имеющих одинаковые уровни, проведена с привлечением новых научных разработок по определению токсичности и опасности веществ (учет дифференцированных коэффициентов запаса, отдаленных эффектов действия, соотношения порогов хронического и ольфакторного действия (Ьцл^/Ьцло^) и т д) В соответствии с величиной отношения 1лтС1Длт01г указанные вещества были разделены на 3 группы с соотношением >3-3 преимущественно рефлекторного, с соотношением <3 — 1 -рефлекторно-резорбтивного, с соотношением <1 -резорбтивного действия

54 вещества, имеющих упомянутое соотношение 3 - >3, т е практически с нулевым риском возникновения резорбтивного действия на уровне их ПДК м р , были отнесены к веществам, лимитированным только рефлекторным действием Поэтому для них установлена одна ПДКм р При соотношении <3 проведены исследования по уточнению их ПДКс с методом, основанными на исследовании комплекса основных показателей токсикометрии, с определением показателя «В» и соответствующих коэффициентов запаса, что позволило уточнить среднесуточный норматив 28 веществ

В связи с расширением международных экономических связей и вступлением Российской Федерации в ВТО, ставится вопрос о необходимости гармонизации отечественных нормативов с зарубежными стандартами [Г Г Онищенко, 2002, 2005, Б А Курляндский, 2002, Ю А Рахманин и соавт, 2003, 2005] Однако такая гармонизация не должна проводиться без достаточного научного обоснования, в том числе проведения экспериментов и оценки критериев, по которым были установлены зарубежные стандарты

Ряд отечественных нормативов был уточнен на основе международного опыта (бензол, эпихлоргидрин, бериллий, мышьяк, азота диоксид и др) и новых

отечественных научных данных (толуилендиизоцианат, бромистые алкилы, диметиламин), в том числе и собственных экспериментальных материалов (бензол, азота диоксид, нафталин, метилмеркаптан и др )

Следует отметить, что на сегодняшний день количество ориентировочных безопасных уровней воздействия превысило в 2,3 раза количество ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе Проведенный анализ и оценка надежности 923 ОБУВ показали, что наиболее точные и достоверные нормативы установлены при их прогнозировании на основе ПДКрз, 1дтсьрз, ПКзапах в водных растворах, учета терапевтических доз - 486 веществ (52,6%) Мало надежными оказались нормативы 167 веществ, обоснованные по простым физико-химическим константам (1кип, молекулярной массе) и без учета терапевтических доз (18,1%) Эти ОБУВ были исключены из действующего нормативного документа (ГН 2 1 61338-03)

На основании анализа материалов «ОВОС» 90 промышленных предприятий разработаны критерии и алгоритм выбора веществ с целью определения приоритетности, целесообразности и использования ускоренных методов их нормирования в атмосферном воздухе в зависимости от их физико-химических свойств, токсичности и опасности, мощности производства, объема выбросов в атмосферный воздух и концентраций на границе санитарно-защитной зоны

Таким образом, результаты проведенных исследований позволяют рекомендовать представленную в настоящей работе ускоренную систему оценки токсичности и опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух, как новую научно-методическую основу сокращения времени и затрат при обосновании системы гигиенических регламентов содержания вредных химических веществ в атмосферном воздухе населенных мест

Выводы

1 Значительное отставание методологии и реальных возможностей гигиенического нормирования от темпов роста числа веществ, внедряемых в народное хозяйство, препятствующее разработке эффективных воздухоохранных мероприятий (установлению норм ПДВ, адекватных размеров санитарно-защитных зон и др), определили необходимость развития ускоренных методов оценки токсичности и опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух

2 Показано, что ускорение оценки токсичности и опасности как основы установления гигиенических нормативов, в первую очередь, зависит от методов их прогноза, критериев выбора веществ для нормирования с учетом особенностей их биологического действия и массы выбросов, закономерностей рассеивания в атмосфере, возможности гармонизации с зарубежными стандартами, а также применения принципа аналогии

3 Впервые установлена высокая (г=0,7-0,9,) и достоверная (р < 0,05- 0,001) корреляционная связь порога ольфакторного действия (Lim0|f) и максимальной разовой ПДК (ПДКм р ) поли-, амино-, галоид- и нитрозамещенных бензола с энергией высшей заполненной (донорной) молекулярной орбиты, энергией возбуждения, максимальным индексом свободной валентности атомов углерода бензольного кольца, максимальным зарядом на атоме углерода бензольного кольца, не связанного с заместителем, разностью сумм зарядов атомов углерода бензольного кольца незамещенного бензола и его производных и энергией резонанса

4 Выявлена высокая (г=0,76 - 0,89) и достоверная(р<0,01 - 0,001) связь параметров ольфакторного действия хлор- и бромсодержащих алифатических углеводородов с Ткип°К, дипольным моментом, частотой ядерного квадрупольного резонанса, индексом коннективности Наиболее хорошее совпадение экспериментальных и расчетных уровней при меньшем разбросе крайних величин обнаруживается при использовании для прогноза уравнения множественной регрессии (Rmr =0,89, р<0,001)

5 Впервые на основе сравнения порогов запаха веществ в атмосферном воздухе и порогов запаха тех же веществ, растворенных в воде(г=0,71, р<0,001), разработан ускоренный экспериментально-расчетный метод прогноза ОБУВ атмосферных загрязнений, обладающих запахом, исключающий длительные и сложные ольфактометрические исследования вещества в воздухе Предложенный метод получил надежное экспериментальное подтверждение при традиционном обосновании максимальной разовой ПДК 18 веществ, обладающих запахом (различие не превышало 2-5 раз)

6 На основании сопоставления расчетных (ОБУВ) и экспериментальных (ПДКм р и ПДКс с) нормативов 218 веществ по результатам собственных экспериментальных исследований (47 веществ) и литературным данным установлено, что в 49-53% случаев нормативы практически совпадали (различие до 2 раз), в 25 - 36% различие не превышает 5 раз Расхождения уровней нормативов более 10 раз (7 - 9%) отмечены для веществ, обладающих запахом или отдаленными эффектами

7 Разработана новая классификация опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух, основанная на учете 8-ми параметров токсикометрии (LD50, LC50, Zbioi» Zch, Zsp, LimchaT> ПДКс с (MHK), позволяющая получить для каждого вещества интегральный показатель опасности (В), на основе которого устанавливается дифференцированный коэффициент запаса для расчета недействующего уровня от порога хронического действия

8 Предложена новая классификация оценки опасности атмосферных загрязнителей, обладающих раздражающим действием, с учетом зоны рефлекторного действия (Limir/Lim0if), а также порога (Limir) и зон острого и хронического раздражающего действия (Zac lr , Zch ,г)

9 Впервые обоснованы количественные критерии и проведена корректировка ПДК 82 веществ, имевших ранее (до 1998 г) максимальную разовую и среднесуточную ПДК в атмосферном воздухе на одном уровне, а также гармонизированы ПДК 8 веществ с учетом результатов экспериментальных исследований, значений референтных концентраций, стандартов зарубежных стран и рекомендаций международных организаций (ВОЗ, ЕС)

10 На основе экспериментального установления на животных основных токсикометрических параметров (для 52 новых веществ) и при определении порогов ольфакторного и раздражающего действия при обследовании волонтеров (для 33 новых веществ) обоснованы пороговые и недействующие уровни этих веществ в атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны

11 Разработаны критерии и алгоритм выбора веществ с целью определения приоритетности и целесообразности их нормирования в атмосферном воздухе в зависимости от их физико-химических свойств, токсичности и опасности, мощности производства, объема выбросов в атмосферный воздух и концентраций на границе санитарно-защитной зоны СЗЗ

12 Внедрение методологии ускоренного нормирования (9 методических документов) позволило обеспечить запросы практики в гигиенических нормативах для установления предельно допустимых выбросов (ПДВ) и размеров санитарно-защитных зон (СЗЗ) предприятий - важнейших элементов управления качеством воздуха населенных мест Общее число веществ, для которых к 2006 году утверждены нормативы, достигло 2144 (670 ПДК и 1574 ОБУВ), включая обоснованные лично или при нашем участии 47 ПДК и 216 ОБУВ

Список основных работ по теме диссертации Руководство и справочники-

1 РД 52 04 186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы - Л Гидрометеоиздат 1991 -693 с (Коллектив авторов раздел 5 - Виноградова Т С, Вольберг Е Д, Егорова Е Д , Кузьмина Т А , ПавленкоА А , Струкова Т П , Титов В С , Тульчинская 3 Г, Шайкова Е А , Шарикова О П , Бадовская Н Н, Запевалов М А, Сурин В А , Тулупов П Е , Федоровская А X , Хесина А Я , Донина И М, Янышева Н Я , Бродская Л Н , Якимова В П, Свинцицкая О И , Дмитриев М Т, Зиновьева Н П , Остапович И К, Пинигина И А , Тепикина Л А , Теплицкая ТА)

2 Справочник Безопасные уровни содержания вредных веществ в окружающей среде Северодонецк ВНИИТБХП, 1990 - 300 с (Составители Буковский М И, Жуков В И , Кожухова Т В , Васильева Л А , Сидоров К К, Жолдакова 3 И, Тепикина Л А )

3 Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух (авторы Миляев В Б , Ясенский А Н , Цибульский В В , Шатилов Р А , Головина Н М , Егорова О Н, Чигалейчик С А , Пинигин М А , Тепикина Л А ) - С -Петербург НИИ Атмосфера, 1995 --137с

4 Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух (авторы те же) -С -Петербург НИИ Атмосфера, 1998) - 145 с

5 Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух, С -Петербург «Петербург-XXI век», 2000 (авторы те же и Соснин А С , Сверчков И Ю) - 320 с

6 Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух (авторы Миляев В Б , Ясенский А Н , Цибульский В В , Шатилов Р А , Головина Н М, Оборин Д А , Сверчков И Ю , Тучковский В М , Пинигин М А , Тепикина Л А , Иванов Н Г) -С -Петербург Издательство «Лейла», 2006 - 390 с

В изданиях, рекомендованных ВАК

7 Рапопорт К А , Тепикина Л А , Фельдман Ю Г, Митрофанова Н Г, Чарыев О Г , Косяков В В, Цапкова Н Н Обоснование предельно допустимой концентрации п-хлорбензтрифторида в атмосферном воздухе //Гигиена и санитария», 1986- № 10- С 8283

8 Авалиани С Л , Тепикина Л А. Яншин С А, Печенникова Е В Разработка классификации атмосферных загрязнений по степени их опасности на основе использования основных параметров токсикометрии //Гигиена и санитария», 1988 - №6 -С 4-7

9 Тепикина Л А . Зиновьева Н П , Шипулина 3 В Санитарно-химический анализ и токсиколого-гигиеиическая оценка этилакрилата в атмосферном воздухе //Гигиена и санитария», 1988 -№11 - С 64-65

10 Тепикина Л А . Растянников Е Г, Макаренко Т Н , Шипулина 3 В Идентификация летучих продуктов пиролиза бурых углей и их гигиеническое нормирование в атмосферном воздухе //Гигиена и санитария», 1988 -№9 - С 66-67

11 Тепикина Л А , Любимов А В, Айнбиндер Н Е , Кабиров К К Прогнозирование параметров ольфакторного действия полизамещенных бензола по их электронно — ядерной структуре //Гигиена и санитария», 1990 - № 11 - С 25 - 26

12 Тепикина Л А . Зиновьева Н П , Шипулина 3 В Токсиколого-гигиеническая оценка бензилацетата как загрязнителя атмосферного воздуха //Гигиена и санитария», 1993 -№10 -С 7-9

13 Тепикина Л А. Карташова АВ, Шипулина ЗВ Разработка ПДК и метода определения трихлорацетальдегида в атмосферном воздухе //Гигиена и санитария», 1993 -№10 - С 6 - 7

14 Тепикина Л А . Шипулина 3 В , Павлов В Н , Костюкович А А Санитарно-химический анализ и гигиеническая оценка метилизобутилкарбинола и метилизобутилкетона в атмосферном воздухе //Гигиена и санитария», 1994 - №5 -С 8-10

15 Тепикина Л А, Шипулина ЗВ, Фатхуллин И А, Пахомова ИВ н-Бутилбензолсульфамид н-Бензолсульфохлорид //Токсикологический вестник, 1994 - № 2 - С 26-27

16 Тепикина Л А , Сафиулин А А Обоснование предельно допустимых концентраций 2-аллилоксиэтанола в атмосферном воздухе //Гигиена и санитария, 1995 - №2 - С 4-7

17 Тепикина Л А , Быков С Т, Ливке Т Н , Тихонов В Н Диметиловый эфир янтарной кислоты (диметилсукцинат) //Токсикологический вестник, 1996 -№6 - С 36

18 Тепикина Л А, Быков СТ, Ливке Т Н.Тихонов ВН Диметиловый эфир глутаровой кислоты (диметилглутарат) Диметиловый эфир адипиновой кислоты (диметиладипинат) //Токсикологический вестник, 1996 - №6 - С 37-38

19 Тепикина Л А, Скворцова Е Л, Шипулина 3 В , Карташова А В, Мольков Ю Н, Сизова Н Н и др Обоснование ПДК кротонового альдегида в атмосферном воздухе //Гигиена и санитария, 1997 -№3 С 3-7

20 Тепикина Л А , Быков С Т , Ливке Т Н , Шипулина 3 В , Павлов В Н, Лебедева Н В Сравнительная токсиколого-гигиеническая оценка углеводородов ряда ацетилена и их смеси в атмосферном воздухе //Токсикологический вестник, 1997 - №4 - С 16-18

21 Тепикина Л А. Шипулина ЗВ, Карташова АВ, Зиновьева НП Изучение ольфакторного действия цитронеллаля в атмосферном воздухе //Гигиена и санитария, 1998 -№5, -С 44-45

22 Тепикина Л А , Биткина А В , Корегина И Н 2-Метокси-2-метил-пропан ( метил-трет- третбутилметилоксид)бутиловый эфир) //Токсикологический вестник, 1998 - №4 -С 42

23 3 В Шипулина, Л А Тепикина. А В Карташова, Л П Сычева 2-Метилпропаналь //Токсикологический вестник, 2001 -№6 - С 37

24 А В Биткина, Л А Тепикина, Л А Малькова, 3 В Шипулина 2-Метилбутаналь //Токсикологический вестник, 2001 -№6 - С 39

25 Тепикина Л А, Биткина А В , Корегина И Н и др З-Метилбутановая кислота //Токсикологический вестник, 2001 -№6 - С 38

26 Тепикина Л А Анализ и перспективы практического использования ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе //Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им И И Мечникова, Санкт-Петербург, 2001 -№4 - С 197

27 Синицина О О , Жолдакова 3 И , Рахманин Ю А, Тепикина Л А . Полякова Е Е , Харчевникова Н В Сравнительная оценка токсичности н-бутанола при энтералыюм и ингаляционном поступлении в организм лабораторных животных //Гигиена и санитария, 2003 - №4-С 50-53

28 Голубева М И , Рожнов Г И , Тепикина Л А . Новиков С М , Шашкина Л Ф Прогнозирование безопасных уровней лекарственных средств в атмосферном воздухе //Токсикологический вестник, 2003 -№6 - С 30-34

29 Пинигин М А, Тепикина Л А , Бударина О В , Федотова Л А, Шипулина 3 В Определение опасности, класса и ширины санитарно-защитной зоны предприятия с помощью номограммы //Гигиена и санитария, 2005 - №6 -С 19-20

30 Тепикина Л А. Пинигин М А Состояние и пути гармонизации гигиенических нормативов веществ, загрязняющих атмосферный воздух //Гигиена и санитария, 2006 -№5 -С 102-104

31 Пинигин М А , Тепикина Л А. Сафиулин А А , Шипулина 3 В , Плахин А Е Гигиеническое обоснование уточнения максимальной разовой ПДК диоксида азота в атмосферном воздухе //Токсикологический вестник, 2006 -№3 - С 32-36

32 Тепикина Л А , Шипулина 3 В , Зиновьева Н П , Лебедева Н В , Игнатова Е Н, Сергеюк Н П, Походзей Ю И , Походзей Л В , Пчелинцев И А , Силаев А А Кальций-

аммоний нитрат (КАН) //Токсикологический вестник, 2006 -№4 - С 44

33 Сычева JIП, Шереметьева С М, Коваленко М А, Пинигин М А , Тепикина Л А , Журков В С Изучение цитогенетического и цитотоксического действия диоксида азота полиорганным микроядерным методом //Токсикологический вестник, 2006 -№4 - С 2327

34 Тепикина Л А О необходимости уточнения критериев выбора веществ при решении вопроса о целесообразности их нормирования в атмосферном воздухе //Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им И И Мечникова - Санкт-Петербург, 2007 -№ 1 - С 14-15

В различных журналах, сборниках съездов, международных, всесоюзных, всероссийских и региональных конференций

35 Тепикина Л А Расчетные методы регламентирования веществ, загрязняющих атмосферный воздух //Профилактическая токсикология (Сборник учебно-методических материалов, Центр междун проектов, программ ООН по окр среде) - М МРПТХВ, 1984 -Т И -ЧИ-С 100-114

36 Tepikina L A Calculation Methods for Regulating chemical Atmospheric Air Pollutants //Preventive toxicology, collection of Training Materials M Centre of international Projects GKNT, 1984 -VII - PartII -P 132-151

37 Тепикина Л А Итоги и перспективы расчетного регламентирования атмосферных загрязнений //Состояние и перспективы развития гигиены окружающей среды (методология, теория и практика)- М НИИОКГ, 1985 - С 103-112

38 Тепикина Л А Расчетные методы в проблеме ускоренного гигиенического регламентирования веществ в атмосферном воздухе //Медико-биологические и гигиенические аспекты охраны воздушной среды - Минск издательство «Беларусь», 1986 -С 73-80

39 Тепикина Л А , Щербаков Б Д Определение и исключение некорректных данных при поиске эмпирической зависимости с целью повышения надежности формул расчета ОБУВ веществ //Прогнозирование параметров токсикометрии и санитарных нормативов промышленных химических веществ» - М НИИГТи ПЗ АМН СССР -1986 - С 95-105

40 Тепикипа Л А Расчетные методы регламентирования атмосферных загрязнений и перспектива их развития //Тезисы I Всесоюзного съезда токсикологов - Ростов -на -Дону, 1986-С 108

41 Тепикина Л А Разработка ОБУВ на основе зарубежных регламентов веществ в воздухе рабочей зоны //Учредительная конференция токсикологов - Пермь, 1987 - С 1617

42 Тепикина Л А. Шипулина 3 В Способ определения ОБУВ атмосферных загрязнителей, обладающих запахом //Там же - С 83-84

43 Тепикина Л А , Любимов, А В Кабиров К К, Айнбиндер Н Е Прогнозирование гигиенических нормативов некоторых соединений алифатического ряда по их физико-химическим свойствам //Гигиенические и медико-биологические аспекты здоровья населения» - Л ЛСГМИ, 1989 - С 26-29

44 Корнильева В Ф , Молчанова И В , Макаренко Т Н , Тепикина Л А , Растянников ЕГ, Шефтелевич ЮЛ Разработка максимальных разовых ПДК компонентов легкой

смолы скоростного пиролиза бурых углей в атмосферном воздухе при ее переработке //Химия твердого топлива - М, 1989, АН СССР - №4 - С 22-26

45 Тепикина Л А О надежности гигиенических нормативов атмосферных загрязнений, установленных ускоренными методами //Проблемы токсикологии и прикладной экологии - Тез докладов междунар симпозиума-Л , 1991 -С 40

46 Новиков С М, Тепикина Л А . Шашкина Л Ф , Голубева М И Методические подходы к ускоренному гигиеническому нормированию лекарственных препаратов и продуктов их синтеза в атмосферном воздухе //Довкшля та здоров я, 1997 - №3 - С 2325

47 Перель С С , Веселое А П , Кучеренко А И , Тихомиров Ю П , Пискарев Ю Г, Кузнецова Л В , Фармаковская Г В,Афонина И Г, Ильницкий А П, Турусов В С, Рыжова Н И Савлучинская Л А, Самойлов Д В, Тепикина Л А и др О нормировании винилхлорида в атмосферном воздухе населенных мест //Здоровье населения и среда обитания, 1997 -№1 -С 8-12

48 Перель С С , Веселов А П , Кучеренко А И , Пинигин М А, Сафиулин А А , Растяников Е Г, Тепикина Л А . Малышева А Г, Гильденскиольд Р С , Юдина Т В , Мазгаров А М , Глебова Л Ф , Селюжицкий Г В О нормировании метилмеркаптана в атмосферном воздухе населенных мест //Здоровье населения и среда обитания, 1997 -№6 -С 13-17

49 Пинигин М А, Тепикина Л А Критерии и методы гигиенического регламентирования атмосферных загрязнений //Тез докл Межд конф «Человек, город и окр среда» -М, 1998 -С 7

50 Тепикина Л А Критерии гигиенического обоснования необходимости разработки ПДК и ОБУВ загрязняющих веществ в атмосферном воздухе //Эколого-гигиенические проблемы сохранения здоровья населения - Москва - Нижний Новгород ФНЦ гигиены им Ф Ф Эрисмана, 1999 - С 147-148

51 Пинигин МА, Тепикина Л А. Веселов АП, Шипулина ЗВ О научном обосновании и особенности нормативного документа ГН 2 1 6 695-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест», дополнениях, изменениях и уточнениях к нему //Здоровье населения и среда обитания, - 1999 - №10 - С 9-14

52 Пинигин М А , Остапович И К, Тепикина Л А . Бударина О В , Сафиулин А А , Баева И В, Плахин А Е Гигиеническая регламентация и оценка пахучих веществ в атмосферном воздухе на основе концепции риска //Гигиеническая наука и практика на рубеже XXI века - Мат IX Всерос съезда гигиенистов и санитарных врачей - М 2001 -С 304-307

53 Тепикина Л А Разработка и усовершенствование методов прогноза параметров токсикометрии и безопасных уровней веществ, оценка надежности расчетно-экспериментальных методов //Окружающая среда и здоровье - Материалы научно-практ конф к 100-летию кафедры гигиены СПбГМУ им Павлова - СПб 2001 - С 23-24

54 Пинигин М А, Остапович И К , Тепикина Л А . Бударина О В , Баева И В Оценка риска ощущения запаха в атмосферном воздухе как критерий его качества //Оценка риска влияния факторов окружающей среды на здоровье проблемы и пути их решения -Материалы пленума научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды

РАМН и МЗ РФ -М РАМН, МЗ РФ, 2001 - С 110-112

55 Еловская J1Т , Пинигин М А , Тепикина Л А Асбест Проблемы производства, применения и гигиенического нормирования допустимого содержания асбестсодержащей пыли в атмосферном воздухе //Экологический риск и здоровье человека проблемы взаимодействия Материалы научной сессии отделения профилактической медицины РАМН -М , 2002 -С 42-45

56 Тепикина Л А О соотношении показателей раздражающего и ольфакторного действия химических загрязнений атмосферного воздуха //Итоги и перспективы научных исследований по проблеме экологии человека и гигиены окружающей среды - М , 2002, ГУ НИИЭЧиГОС им А Н Сысина РАМН - С 188-191

57 Тепикина Л А Развитие сущности гигиенических нормативов загрязняющих веществ в атмосферном воздухе //Мат научн конф «Теоретические основы и практические решения проблем санитарной охраны атмосферного воздуха» - М ГУ НИИЭЧиГОС им А Н Сысина РАМН, 2003 - С 76-79

58 Пинигин М А, Тепикина Л А Нормативы загрязняющих веществ в атмосферном воздухе как составной элемент социально-гигиенического мониторинга //Социально-гигиенический мониторинг методология, региональные особенности, управленческие решения Материалы пленума научного совета по экологии человека и гигиене окр среды РАМН и МЗиСР РФ М РАМН, МЗиСР РФ, 2003 - С 400-402

59 Волохова Л Т , Тепикина Л А , Сафиулин А А, ЬСарякина А Б , Львова Л С , Лебедева Н В Гигиеническая оценка предприятий хлебопекарной промышленности как источников загрязнения атмосферного воздуха мучной пылью //Хлебопекарная промышленность, 2003 - №6 - С 32-34

60 Пинигин М А , Тепикина Л А Проблемы корректировки гигиенических нормативов веществ, загрязняющих атмосферный воздух //Современные проблемы профилактической медицины, среды обитания и здоровья населения промышленных регионов России -Екатеринбург ФС в сфере защиты прав потр и благ насел, Екат МНЦ профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий, РАМН, 2004 - С 91-95

61 Pimgin М A, Tepikina L А . Budanna О V The Problem of Odour m the air and Home to Solve ít ín Russia //Enviromental Odour Management- VDI-Benchte 1850 - International Conference, Cologne, 17to 19 November 2004 -P 563-567

62 Пинигин M A , Тепикина Л А . Сафиулин А А Актуальные гигиенические вопросы внедрения новых видов топлива автомобилей //Актуальные источники энергии для транспорта и энергетики больших городов - Тезисы докладов международной конференции - М Деп природопользования и охраны окружающей среды г Москвы , ООО изд-во Прима-Пресс, 2005 - С 96

63 Тепикина Л А . Пинигин МАО гармонизации гигиенических нормативов веществ, загрязняющих атмосферный воздух //Экологически обусловленные ущербы здоровью методология, значение и перспективы оценки Матер пленума Межведомственного научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и Минздравсоцразвития РФ -М,2005 - С 292-295

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ГН - Гигиенические нормативы

ОБУВ - Ориентировочный безопасный уровень воздействия, мг/м5

ПДК в - предельно допустимая концентрация в воде водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-

бытового назначения, мг/л

ПДКм р - максимальная разовая (20-30мин) предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе, мг/м1

ПДКр з - предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны, мг/м3

ПДКс с - среднесуточная (долговременная) предельно допустимая концентрация в атмосферном

воздухе, мг/м3

ПКзап в - порог запаха вещества в воде, мг/л

ПКхр пороговая концентрация при круглосуточном ингаляционном воздействии на лабораторных

или животных, мг/м1 Limch ntlo -

Ткип - температура кипения в градусах Цельсия (С0) или Кельвина (К0)

LD50 среднесмертельна доза, вызывающая гибель животных, при внутрижелудочном введении, мг/кг массы

LCjo - концентрация вызывающая 50% гибель животных при однократном ингаляционном

воздействии, мг/м1

Ccum- коэффициент кумуляции

Limac - порог острого ингаляционного действия, мг/м3

Lirrioh - порог хронического действия при 4-х часовом ингаляционном воздействии 5 раз в неделю, мг/м3

Lim,r - порог раздражающего действия для человека или животных, мг/м3

Lim„if - порог запаха вещества в атмосферном воздухе, мг/м3

LOAEL - нижний уровень необнаруживаемого эффекта

NOAEL - максимальный уровень необнаруживаемого эффекта

RfC - референтная концентрация (US ЕРА), мг/м3

Хдо„ - энергия высшей заполненной (донорной) молекулярной орбиты (МО),

Хакц - энергия низшей свободной (акцепторной) МО

ДХ - энергия возбуждения (Х„„ - Хдон)

R- энергия резонанса

q - заряды на атомах

Q - суммарные заряды на атомах

Qma\ максимальный заряд на атоме углерода бензольного кольца, не связанного с заместителем

AQ - разность сумм зарядов атомов углерода бензольного кольца незамещенного бензола и его производных

Nm,4 максимальный индекс свободной валентности атомов углерода бензольного кольца

Е,юш, полная энергия

Ело, - локализованная энергия

Qn - заряд заместителей NH2 или N02

ENc - энергия связи заместителя NH2 или N02 с бензольным кольцом

XG" - индукционная константа Тафта

цС - индекс молекулярной коннективности и связности

ц- дипольный момент

X - индекс коннективности

v - частота ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР)

а - инкримента ЯКР

ст - константа Гаммета

л1" - константа липофильности Ханча

MR- молекулярная рефракция

Заказ № 177/04/07 Подписано в печать 20 04 2007 Тираж 120 экз Уел пл 2,5

—. ООО "Цифровичок", тел (495) 797-75-76, (495) 778-22-20 \vwiv с/г ги , е-тай т/о@с/г ги

В соответствии с Законами Российской Федерации №96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» и № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» управление качеством воздуха населенных мест базируется на установлении предельно допустимых выбросов (ПДВ) и системе общегосударственного наблюдения за состоянием этого воздуха. Эффективное управление качеством атмосферного воздуха в интересах здоровья населения обусловливает необходимость постоянного совершенствования как научных критериев качества атмосферного воздуха -гигиенических нормативов, так и методологии их обоснования (Г.Г.Онищенко [104, 105, 109]; О.В.Митрохин [95]; С.М.Соколов и соавт. [144]).

Это обусловлено постоянным ростом числа ежегодно внедряемых в промышленность химических веществ и необходимостью их своевременной токсикологической оценки с установлением безвредных уровней (Ю.А.Рахманин, М.А.Пинигин [125]; А.И.Потапов, В.Н.Ракитский и соавт. [117]).

На настоящее время, по данным литературы, в мире синтезировано свыше 2 миллионов различных химических веществ, из которых 100 тысяч производится в больших количествах [187]. По данным Международного форума по химической безопасности (МФХП) в число приоритетных входят до 40 тысяч веществ, выпускаемых в мире в больших количествах (Б.А.Курляндский [79]). В США в 80-х годах производилось свыше 50000 веществ, причем по данным ЕРА ежегодный прирост новых соединений составлял около 2000 (L.B.Lave et.al. [222, 223]). Организация экономического сотрудничества и развития (OECD) оперирует 4843 веществами, объем производства каждого из которых составлял свыше 1000 тонн [232].

Российским регистром потенциально опасных химических и биологических веществ охвачено 2510 соединений, обращающихся в стране, из них 818 веществ зарегистрировано временно сроком на 3 года из-за отсутствия полной информации об их токсичности и опасности (Х.Х.Хамидулина [164]; Г.Г.Онищенко [106]).

В 80-х годах прошлого столетия в Институт поступили запросы от различных Министерств и ведомств нашей страны на разработку гигиенических нормативов 2323 химических веществ в атмосферном воздухе для расчета норм ПДВ, обоснования воздухоохранных мероприятий и оценки загрязнения атмосферного воздуха в районах размещения промышленных предприятий.

Однако возможности гигиенической науки в тот период не соответствовали запросам практики, так как в перечне ПДК в атмосферном воздухе было представлено всего 115 веществ, а ежегодно утверждалось не более 5-7 нормативов, хотя уже в 50-60-е годы прошлого столетия в СССР обоснование указанных ПДК осуществляли несколько гигиенических институтов и кафедр медицинских ВУЗов (НИИ общей и коммунальной гигиены им.А.Н.Сысина АМН, Киевский Институт коммунальной гигиены им. А.Н.Марзеева, Московский Институт гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана, кафедра коммунальной гигиены ЦОЛИУВ, Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт им. И.И.Мечникова, 1 Ленинградский медицинский институт им. И.П.Павлова, Новосибирский НИИ гигиены, Ташкентский институт гигиены и эпидемиологии и др.).

Весьма трудоемки были исследования по обоснованию максимальной разовой ПДК (ПДКм.р.) веществ с оценкой их ольфакторного действия с изучением ольфакторного действия у волонтеров, а также хронический эксперимент по изучению резорбтивного действия на лабораторных животных для установления среднесуточной ПДК (ПДКс.с.). Значительная часть времени уходила на разработку методов определения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, подготовку дозирующей аппаратуры, обеспечивающей поддержание заданных концентраций изучаемых веществ в воздухе в процессе изучения их рефлекторных эффектов у волонтеров и резорбтивных - у лабораторных животных в процессе круглосуточного ингаляционного воздействия на них.

Поэтому особую актуальность приобрела проблема ускоренной оценки токсичности и опасности и разработки безопасных уровней воздействия.

Значительный вклад в методологию ускоренного обоснования ПДКс.с. атмосферных загрязнений внес М.А.Пинигин [113-115], разработав методику постановки краткосрочного эксперимента на основе зависимости «концентрация - время», обеспечивающую не только определение пороговых и недействующих концентраций, но и класс опасности веществ, а также дифференцированных коэффициентов запаса для перехода от пороговых уровней к ПДК. Внедрение указанного метода в практику позволило при существовавшей экспериментальной базе разрабатывать в среднем 10 -15 гигиенических нормативов в год.

До проведения настоящего исследования разрабатывались лишь отдельные методы прогноза параметров токсикометрии и недействующих уровней, основанные на поисках общих зависимостей между ПДК атмосферного воздуха и ПДК воздуха рабочей зоны (М.М.Кочанов и соавт. [70]; Ю.А.Кротов [75, 76]; В.О.Ашкеназы и соавт. [7]; С.М.Новиков [97] и др.) и простыми физико-химическими свойствами - температурой кипения, температурой плавления, молекулярной массой (Н.Г.Андреещева [5]), при этом авторы ограничивались проверкой точности методов в рамках исследуемого вариационного ряда без экспериментальной проверки их надежности на примере новых веществ.

Весьма ограниченно для прогноза ОБУВ веществ в атмосферном воздухе использовалась зависимость «структура - активность», включающая сложные физико-химические (молекулярные и энергетические) константы веществ (М.Л.Красовицкая и соавт. [72]; А.В.Любимов и соавт. [96, 97]). Для установления ОБУВ лекарственных средств в атмосферном воздухе не применялись их терапевтические дозы.

В России разработан целый ряд классификаций веществ по оценке их опасности и токсичности (И.В.Саноцкий и соавт. [136, 137]; Г.Н.Красовский и соавт. [74]; К.К.Сидоров [138, 139] и др.). Однако обоснование ПДКСХ. на основе хронического эксперимента с учетом резорбтивного действия атмосферных загрязнений не обеспечивало определение их класса, который в большинстве случаев механически переносили из перечня ПДК тех же веществ в воздухе рабочей зоны, хотя критерии опасности веществ, а также их классификации в разных средах могут существенно различаться, что определило необходимость совершенствования классификации опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух.

Исключение составляли нормативы, ПДК которых были установлены по методике М.А.Пинигина [113-115] на основе зависимости «концентрация - время» с обоснованием класса опасности вещества и дифференцированных коэффициентов запаса.

Ускоренную оценку токсичности и опасности веществ мы рассматриваем как методологию сокращения времени обоснования системы регламентов атмосферных загрязнений путем: экспресс - экспериментальных методов, математико-статистических моделей, оценки взаимодействия веществ с организмом и окружающей средой, разработку новых критериев этого взаимодействия, учета токсичности аналогов и создание классификаций.

По мере накопления опыта разработки ОБУВ и ускоренного обоснования ПДК веществ, загрязняющих атмосферный воздух, появились предложения по разработке критериев выбора веществ для гигиенического нормирования (И.В.Саноцкий и соавт. [135]; Л.А.Тепикина [153]) и гармонизации установленных ПДК с зарубежными стандартами качества атмосферного воздуха (Г.Г.Онищенко [107-108, 110]; Б.А.Курляндский [80, 81];

Ю.А.Рахманин и соавт. [123-125]; Г.Н.Красовский, Н.А.Егорова [73]; Н.А.Егорова [53]; Б. КомвК). [221]), что обусловило необходимость обобщения результатов этих предложений и рассмотрения их в качестве методов или условий ускоренного гигиенического нормирования веществ, загрязняющих атмосферный воздух.

В связи с изложенным было целесообразным разработать теоретические, методические и организационные аспекты ускоренной оценки веществ, загрязняющих атмосферный воздух.

Это было обусловлено, как насущной необходимостью в максимально короткие сроки обеспечить промышленность страны гигиеническими нормативами для разработки воздухоохранных мероприятий, так и обеспечить дальнейшее развитие методологии гигиенического нормирования атмосферных загрязнений.

Целью настоящей работы являлось научное обоснование принципов, критериев и методов ускоренной оценки токсичности и опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Разработать систему методов прогнозирования токсичности и опасности веществ в атмосферном воздухе на основе математических и экспресс-экспериментальных моделей взаимосвязи ПДК с токсикометрическими параметрами их рефлекторного и резорбтивного действия, молекулярными физико-химическими и энергетическими константами, ПДК в других объектах окружающей среды и зарубежными стандартами качества атмосферного воздуха.

2. Обосновать классификации опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух и обладающих раздражающим и резорбтивным действием.

3. Апробировать разработанную методологию ускоренной оценки токсичности и опасности на примере новых веществ, внедряемых в производство.

4. Обосновать и осуществить гармонизацию ранее утвержденных величин ПДК и ОБУВ веществ с учетом зарубежных регламентов, соотношения порогов ольфакторного и резорбтивного действия, распределения и соотношения концентраций разных периодов осреднения в воздухе, разработку критериев выбора веществ для их нормирования, как разных способов и условий сокращения времени оценки их токсичности и опасности.

Научная новина работы состоит в следующем:

- определены общие и частные научно-методические приемы сокращения времени оценки токсичности и опасности веществ как системы методов ускоренного гигиенического регламентирования допустимого содержания их в атмосферном воздухе;

- разработана система математических моделей прогноза токсичности и опасности, включая значения ПДК или ОБУВ веществ, загрязняющих атмосферный воздух, с учетом их токсикометрических параметров, показателей раздражающего и ольфакторного действия, молекулярных физико-химических и энергетических констант, а также ПДК, в том числе зарубежных стандартов, в других объектах окружающей среды;

- разработан экспериментально-расчетный способ прогноза ОБУВ атмосферных загрязнений, обладающих запахом, на основе определения их порога запаха в водном растворе и высокой корреляционно-регрессионной связи между порогами запаха веществ в воде и в воздухе;

- разработаны классификации опасности веществ, загрязняющих атмосферный воздух: а) по интегральному показателю опасности (В), б) по параметрам раздражающего действия веществ;

- уточнены значения максимальных разовых и среднесуточных ПДК 82-х веществ на основе соотношения показателей рефлекторного и резорбтивного действий, а также распределения концентраций разных периодов осреднения в атмосферном воздухе; и 8-ми веществ - с учетом результатов экспериментальных исследований, значений референтных концентраций, зарубежных стандартов и рекомендаций международных организаций;

- установлены параметры острой токсичности 52-х, показатели рефлекторного действия 33-х и резорбтивного действия 16-ти новых веществ с обоснованием их гигиенических нормативов в атмосферном воздухе;

- предложены критерии и алгоритм выбора веществ для определения целесообразности и приоритетности гигиенического регламентирования содержания в атмосферном воздухе с учетом их физико-химических свойств, токсичности и опасности, мощности предприятия, объема выбросов и значения концентраций, возникающих на границе его санитарно-защитной зоны (СЗЗ).

Теоретическая значимость работы. Полученные результаты явились основой дальнейшего развития методологии оценки токсичности и опасности веществ в целях их гигиенического нормирования в атмосферном воздухе.

Практическая значимость и внедрение результатов.

Разработанная методология ускоренной оценки токсичности и опасности использована и продолжает применяться в целях гигиенического нормирования загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, способствуя своевременному обеспечению потребности практики в управлении качеством атмосферного воздуха населенных мест Российской Федерации (к настоящему времени утверждены ПДК для 670 и ОБУВ для 1574 веществ).

Результаты исследований использованы при подготовке 15-ти методических и нормативных документов, в том числе: Методические указания по установлению ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (1982, МЗ СССР, №2630-82), Методические рекомендации по изучению аллергенного действия при обосновании предельно допустимых концентраций кормового белка в атмосферном воздухе (1983, МЗ СССР, №2659-83), Методические указания по установлению ориентировочных безопасных уровней воздействия вредных веществ в воздухе рабочей зоны

М., МЗ СССР, 1985, №4000-85), Временные методические указания по обоснованию ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (1989, МЗ СССР, №468-88), Руководство по контролю загрязнения атмосферы (1991, Гидрометеоиздат, РД 52,04.186-89) Требования к постановке экспериментальных исследований по обоснованию предельно допустимых концентраций промышленных химических аллергенов в воздухе рабочей зоны и атмосферы (М., МЗ РФ, 1996, МУ 1.1.578-96), , Гигиенические критерии для обоснования необходимости разработки ПДК и ОБУВ (ОДУ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест, воде водных объектов (1998, МЗ РФ, ГН 1.1.701-98.), Гигиеническое нормирование лекарственных средств в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест и воде водных объектов (1999, МЗ РФ, МУ 1.1.726-98).

Разработанные методические приемы использованы при установлении 47 ПДК и более 200 ОБУВ новых веществ в атмосферном воздухе, 5 ПДК в воздухе рабочей зоны, которые вошли в нормативные документы «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» (ГН 2.1.6.1338-03; ГН 2.1.6.1765 -03; ГН 2.1.6.1983-05; ГН 2.1.6. 1985 - 06) и «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» (ГН 2.1.6.1339-032; ГН 2.1.6. 1984 - 05; ГН 2.1.6. 1986 - 3).

- Гармонизированы 90 ПДК веществ в атмосферном воздухе (ГН 2.1.6.1338-03; ГН 2.1.6.1983-05).

Результаты исследований отмечены 2 серебряными и 1 бронзовой медалями ВДНХ СССР.

Апробация работы. Основные результаты работы обсуждены на 35 международных, республиканских и региональных конференциях, съездах, конгрессах и совещаниях, в том числе на: I съезде токсикологов СССР (Ростов-на-Дону, 1986), I и II съездах токсикологов России (Москва, 1998, 2003), Сессии отделения профилактической медицины РАМН (Москва,

2002), Пленумах межведомственного научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды Минздравсоцразвития РФ и РАМН (Москва, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006), всероссийских конференциях «Теоретические основы и практические решения проблем санитарной охраны атмосферного воздуха» (Москва, 2003), «Современные проблемы профилактической медицины, среды обитания и здоровья населения промышленных регионов России» (Екатеринбург, 2004), «Эколого-гигиенические аспекты охраны окружающей среды и здоровья человека» (Санкт-Петербург, 2007), международных конференциях «Человек, город и окружающая среда» (Москва, 1998), «Охрана атмосферного воздуха: системы мониторинга и защиты» (Пенза, 1999), «Экономические проблемы производства и потребления экологически чистой продукции» (г.Сумы, 2001), «Проблемы измерения запаха» (Cologne, ФРГ, 2004), «Актуальные источники энергии для транспорта и энергетики больших городов (Москва, 2005), 4-м Международном конгрессе по управлению отходами «ВейсТэк-2005» (Москва,2005).

Работа выполнялась в лаборатории гигиены атмосферного воздуха в рамках плановых тем ГУ НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н.Сысина РАМН: «Соотношение параметров токсичности при ингаляционном и пероральном поступлении в организм» (№ государственной регистрации (г/р) 76055295); «Оценка критериев опасности при гигиенической регламентации веществ с учетом ингаляционного и орального поступления в организм» (№ г/р 79050309); «Усовершенствовать методы экспериментально-расчетного прогнозирования регламентов вредных веществ в атмосферном воздухе» (№ г/р 018225065828); «Усовершенствовать методы установления дифференцированных по времени ПДК атмосферных загрязнений на примере выбросов теплоэлектростанций» (№ г/р 01.82.4065829); «Дать новое научное обоснование содержания и формы нормативного документа «Санитарно-гигиенические нормативы загрязняющих веществ в атмосферном воздухе» (№ г/р 01.86.0014386); «Разработать новые подходы к установлению ориентировочных безопасных уровней (ОБУВ) химических загрязнителей атмосферного воздуха» (№ г/р 01.86.0014385); «Разработка и усовершенствование методов ускоренного регламентирования атмосферных загрязнений» (№ г/р 01.91.0013583); «Оценка риска неспецифических и специфических эффектов при воздействии атмосферных загрязнений по экспериментальным и эпидемиологическим данным» (№ г/р 01.9.400017939); «Разработать методологию комплексной оценки химического загрязнения окружающей среды при изучении риска его влияния на здоровье населения» (№ г/р 01.200000685); «Обоснование и разработка критериев установления санитарно-защитных зон промышленных предприятий» (№ г/р 01.9.70002126)

Публикация результатов работы. Основные положения диссертации опубликованы в 63 научных работах, из них 28 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, в том числе 14 - в журналах «Гигиена и санитария» и 12 - в «Токсикологическом вестнике», 1 - в коллективном «Руководстве по контролю загрязнения атмосферы», 5 - в справочниках «Перечень и коды веществ загрязняющих атмосферный воздух» и «Безопасные уровни содержания вредных веществ в окружающей среде», 4 -в зарубежных изданиях.

Личный вклад автора. При планировании, организации и проведении исследований по всем разделам и этапам работы доля участия автора составила 80%. Анализ полученных материалов и обобщение результатов исследований полностью проведены автором.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 5 глав собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы, приложений. Текст изложен на 321 странице машинописи, иллюстрирован 43 таблицами, 17 рисунками. Указатель литературы содержит 275 источников, из них 101 иностранных авторов.

ГЛАВА 7 - ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Известное отставание темпов гигиенического нормирования от роста числа веществ, внедряемых в промышленность, сельское хозяйство и сферу быта, препятствуя разработке эффективных воздухоохранных мероприятий (установлению норм ПДВ, адекватных размеров санитарно-защитных зон и др.), обусловило необходимость ускорения оценки токсичности и опасности веществ как системы методов сокращения времени и стоимости научного обоснования их гигиенических нормативов в атмосферном воздухе.

Таким образом, ускоренная оценка токсичности и опасности была решена как разработка методология сокращения объема, времени и стоимости обоснования системы регламентов атмосферных загрязнений путем: экспресс - экспериментальных методов, математико-статистических моделей, оценки взаимодействия веществ с организмом и окружающей средой, разработку новых критериев этого взаимодействия, в том числе выбора веществ для первоочередного гигиенического регламентирования, учета токсичности аналогов и создание классификаций, гармонизации и корректировки ранее установленных гигиенических нормативов.

Проведенные исследования по разработке научно-методических основ ускоренной оценки токсичности и опасности веществ с установлением гигиенических нормативов в атмосферном воздухе позволили решить следующие научные проблемы путем реализации и развития некоторых положений теоретического наследия академика АМН СССР В.А.Рязанова о сущности гигиенических нормативов, ряда научных идей академика РАМН Ю.А.Рахманина и профессора М.А.Пинигина (временные характеристики ПДК, лимитирующий показатель вредности их вредности, дифференцированные коэффициенты запаса, приоритетность установления гигиенических нормативов и их гармонизация):

- обоснование системы методов прогноза параметров резорбтивного, ольфакторного действия и гигиенических нормативов (ПДК и ОБУВ) веществ в атмосферном воздухе на основе поиска взаимосвязи с параметрами токсикометрии, с молекулярными физико-химическими и энергетическими константами (количественная зависимость «структура - активность»), суточными терапевтическими дозами (для лекарственных средств) веществ, учета аналогии в биологическом действии;

- обоснование классификаций веществ, загрязняющих атмосферный воздух, по резорбтивному и раздражающему действию;

- проведение экспериментальных исследований по установлению 47 ПДК и 216 ОБУВ новых веществ в атмосферном воздухе для апробации разработанных системы методов оценки токсичности и опасности веществ;

- разработку критериев выбора веществ для нормирования с учетом особенностей их биологического действия, массы выбросов; закономерностей рассеивания последних в атмосфере;

- определение возможности проведения корректировки и гармонизации ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, в том числе с зарубежными стандартами, пересмотр ОБУВ для ряда атмосферных загрязнений;

- разработку и внедрение в практику методических и нормативных документов.

Методические особенности настоящей работы - примененный в данной области гигиенических исследований метод поиска наилучшей формы связи между исследуемыми параметрам путем рассмотрения возможности применения 10 различных математических моделей и выбор наилучшей по статистическим оценкам результатов их применения. Выбор оптимальной математической модели проводился по совокупности следующих критериев: достижение наименьшего БО (среднеквадратичного отклонения расчетных данных от исходных), достижение наибольшего значения Р-критерия Фишера (оценки степени пригодности математической модели), коэффициента корреляции (г или Я) и его достоверности по критерию Т-Стьюдента (1:г). Результаты исследований показали, что связь между рассматриваемыми параметрами может описываться разнбообразными формулами связи (линейной, логарифмической и её разновидностями, гиперболической, полиномиальной). При расширении количества нормативов или увеличении числа иных параметров токсикометрии математическое выражение зависимости может изменяться, а также увеличиваться надежность и достоверность прогнозируемых величин.

Разработана система уравнений для прогнозирования гигиенических нормативов и параметров токсикометрии с учетом ольфакторного и резорбтивного действия. Апробация ее внутри исследуемых рядов и для обоснования гигиенических регламентов новых веществ показала достаточную надежность и достоверность.

Впервые предложен экспериментально-расчетный метод прогноза параметров ольфакторного действия в атмосферном воздухе на основе определения порога запаха вещества в воде и порога раздражающего действия.

Установлена возможность прогнозирования параметров ольфакторного действия полизамещенных бензола на основе зависимости «структура-активность» по их электронно-ядерной структуре. Предлагаемый подход позволяет предсказывать параметры ольфакторного действия веществ еще до стадии их синтеза, лишь по одной структурной формуле молекулы.

Показана взаимосвязь параметров ольфакторного действия хлорсодержащих алифатических углеводородов с температурой кипения, дипольным моментом, коэффициентом распределения масло/вода, частотой ядерного квадрупольного резонанса, индексом коннективности.

Впервые разработана система уравнений для прогноза безопасных уровней воздействия лекарственных средств в атмосферном воздухе населенных мест. Полученные результаты демонстрируют достаточную надежность предложенной системы уравнений регрессии для разработки безопасных уровней JIC в атмосферном воздухе населенных мест с использованием параметров токсикометрии (ЛД50 в/ж, ЛД50 в/б, Limac., Ккум ), ПДК в воздухе рабочей зоны и суточных терапевтических доз).

Разработанные системы прогнозирования использованы в 3-х методических указаниях гигиеническому нормированию веществ и применены различными учреждениями при обосновании ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ) более 1000 веществ, в том числе по материалам собственных исследований установлены ОБУВ 216 веществ.

По материалам собственных исследований и данным научной литературы проведен поиск взаимосвязи между параметрами токсикометрии веществ, загрязняющих в атмосферный воздух, на основе которой разработаны критерии и классификация оценки опасности этих веществ по резорбтивному действию. Предложенный метод определения класса опасности веществ в атмосферном воздухе по интегральному показателю «В», базирующийся на комплексном учете 8 наиболее часто используемых токсикометрических параметрах (CL50, DL50 в/ж, Zac , Zch., ZbioL, Zsp>, Limch, MHK (ПДКс.с.), внедрен в практику гигиенического нормирования.

Изучено соотношение между порогами интегрального и специфического (сенсибилизирующего) действия 250 веществ, в том числе в 6-ти собственных экспериментальных исследованиях, разработана и внедрена в практику научных исследований классификация опасности веществ по величине зоны сенсибилизирующего действия.

На основе анализа двухсот веществ по данным литературы и результатов собственных 11 экспериментальных исследований предложена классификация опасности раздражающего действия атмосферных загрязнений. Классификации были использованы в собственных исследованиях, а также другими авторами при нормировании более 70 загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.

Для обоснования величины ОБУВ 216 веществ в атмосферном воздухе использовались различные методические подходы: разработанная система расчетных методов различных уровней, комбинированные -экспериментально-расчетные, метод аналогии с применением экспериментальных данных и расчетных методов.

При нормировании ряда веществ наряду с экспериментальными, экспериментально-расчетными методами применен хорошо зарекомендовавший себя метод аналогии с близкими по физико-химическим свойствам и характеру биологического действия аналогами.

В результате исследований с использованием разработанной нами методологии ускоренной оценки токсичности и опасности проведена токсиколого-гигиеническая оценка новых химических веществ различных классов с учетом ольфакторного и резорбтивного действия, для которых ранее были установлены ОБУВ в атмосферном воздухе.

Надежность разработанных формул проверялась путем сопоставления гигиенических нормативов, установленных расчетным, расчетно-экспериментальным и экспериментальным путем. В большинстве случаев расчетные и экспериментальные нормативы имеют расхождение не более 2-х раз.

Расхождения в уровнях нормативов более 10 раз характерны для веществ, обладающих сильным запахом (цитронеллаль, хлорпинаколины, диметилэтаноламин, ди-н-пропиламин и др.) или отдаленными биологическими эффектами (дивинилбензол, дихлоранилин и др.).

Проведенные исследования позволили систематизировать методы прогноза параметров токсикометрии и безопасности уровней воздействия веществ, разработать порядок их применения, оценить адекватность их использования и надежность. Полученные материалы могут быть использованы при пересмотре ОБУВ, которые утверждаются Роспотребнадзором на 3-хлетний срок.

Под гармонизацией мы понимали приведение нормативов загрязняющих веществ в соответствие с новыми научными данными о токсичности и опасности веществ, объективными законами распределением концентраций во времени, стандартами зарубежных стран и международных организаций

Обоснованы количественные критерии и проведена корректировка ПДК 82 веществ, имевших ранее (до 1998 г.) максимальную разовую и среднесуточную ПДК в атмосферном воздухе на одном уровне, а также гармонизированы ПДК 8 веществ с учетом результатов экспериментальных исследований, значений референтных концентраций, стандартов зарубежных стран и рекомендаций международных организаций (ВОЗ, ЕС).

Показано, что надежность ранее утвержденных ОБУВ загрязняющих веществ не равнозначна. Наиболее достоверные результаты для их обоснования получены при использовании гигиенических нормативов в воздухе рабочей зоны, порогов хронического действия при 4-х часовой ингаляции, порогов запаха и ПДК в водных объектах, установленных по запаху, суточных терапевтических доз (ВСТД и МСТД) с применением разработанной в рамках данной работы методологии ускоренной оценки токсичности и опасности веществ.

На основе проведенных исследований разработана методология и критерии первоочередного выбора веществ для гигиенического нормирования в атмосферном воздухе, вошедшие как раздел в методический документ «Гигиенические критерии для обоснования необходимости разработки ПДК и ОБУВ (ОДУ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест, воде водных объектов (1998, МЗ РФ, ГН 1.1.701-98.). Этот документ сыграл положительную роль при разработке гигиенических нормативов (ПДК и ОБУВ) веществ, загрязняющих атмосферный воздух.

Так, на основе анализа информации о физико-химических свойствах и условиях производства ряда веществ (полиоксидоний, онаспрей М-1-6032В желтый и др.) было установлено, что они не нуждаются в регламентации, поскольку не могут поступать в атмосферный воздух.

Большую группу составили вещества, для которых достаточно было обосновать ОБУВ, поскольку объем их производства составлял менее 10 т/год. Расчетными методами или по аналогии были обоснованы ПДК веществ 3 и 4 классов опасности, относящиеся к хорошо изученному гомологическому ряду соединений, аналоги которых имели ПДК в воздухе рабочей зоны, равные 5-10 мг/м3 (дикалия водородфосфат, натрия триполифосфат, кальция дихлорид и др.). Для таких веществ был собран достаточный объем информации об их опасности и характере биологического действия, параметрах токсикометрии и нормативах в других объектах окружающей среды. Для твердых аэрозолей веществ (мучная пыль, синтетические моющие средства «Ариель», «Миф-Универсал», «Тайд» и др.), имеющих ПДК в воздухе рабочей зоны на уровне 5-10 мг/м , были установлены ПДК в атмосферном воздухе в краткосрочном эксперименте на основе изучения зависимости концентрации - времени» (по

М.А.Пинигину [113-115]).

Вместе с тем, за период использования ГН 2.1.1701-98 накоплен материал, позволяющий в дальнейшем уточнить и дополнить отдельные положения документа. Это в первую очередь относится к разделу, в который включены вещества не нуждающиеся в установлении нормативов, поскольку выброс их запрещен. В настоящее время в ГН 2.1.6.1338-03 и ГН 2.1.6.176403 утверждены гигиенические нормативы 46 веществ, «выброс которых в атмосферный воздух запрещен». Большинство соединений представляют собой активные субстанции лекарственных средств (ЛС): противораковые химиотерапевтические препараты и антибиотики цитостатического действия, антиметаболиты, гормональные и наркотические средства, антикоагулянты непрямого действия (производные гидроксикумарина), холинолитики алкалоиды группы атропина), некоторые высокоактивные представители сердечно-сосудистых и нейротропных препаратов, антибактериальных средств. Эти ЛС обладают одним или несколькими свойствами: чрезвычайно высокой опасностью токсического действия; низким уровнем среднесмертельных и терапевтических доз; узкой зоной терапевтического действия; потенциальной возможностью отдаленных эффектов; способностью вызывать физическую или психическую зависимость.

Запрещая выброс, мы оставляем бесконтрольными концентрации этих веществ в атмосферном воздухе. В связи с отсутствием величины гигиенического норматива таких высоко опасных биологически активных веществ в атмосферном воздухе не представляется возможным расчет рассеивания их выбросов, что необходимо для проектирования или реконструкции химико - фармацевтических предприятий (ХФП) и при разработке воздухоохранных мероприятий. Данное положение не позволяет прогнозировать возможное влияние этих веществ на здоровье населения селитебной зоны на основе методологии оценки риска. Для активизации разработки предприятиями внедрения безотходных и малоотходных технологий на новых и реконструируемых производствах, установления оборудования, соответствующего лучшим зарубежным и отечественным образцам, необходимо ввести контрольную величину концентрации на выбросе. На наш взгляд, эта концентрация в каждом конкретном случае может находиться в интервале 10"4 - 10"7 мг/м3 (ниже контролируемой концентрации для таких веществ в воздухе рабочей зоны 0,001 мг/м3 на один или несколько порядков).

Эта величина должна обосновываться в зависимости от объема выбросов, токсичности и опасности вещества, специфики его биологического и фармакотерапевтического (для ЛС) действия. Учитывая рассеивание выбросов в атмосферном воздухе, концентрации этих чрезвычайно опасных веществ на границе санитарно-защитной зоны будут составлять 10~6-10~'° мг/м3, т.е. окажутся практически неэффективными.

187

Важнейшим условием надежной оценки степени загрязнения атмосферного воздуха является обязательное совпадение временных характеристик фактических и нормативных концентраций, поэтому получаемые на практике концентрации длительных периодов осреднения (среднегодовые) должны оцениваться по соответствующим ПДК, которые до настоящего времени отсутствуют в нормативных документах, утверждаемых Минздравом России. Затрудняет оценку загрязнения воздуха и тот факт, что в утвержденном перечне ПДК соотношение между максимальной разовой и среднесуточной ПДК одних веществ достигает 20 - 30 раз (пенициллин, винилбензол, тетрафторпропанол, диметилацетамид др.), а других - только 1,5-2 раза (диметилизофталат, диметилфенол, дихлоранилин, метанол и др.). В первом случае при соблюдении разовой ПДК фактическая среднесуточная концентрация всегда будет выше нормативной величины, а во втором случае - при соблюдении среднесуточной ПДК фактическая разовая ПДК будет превышена.

На перспективу для совершенствования системы социально-гигиенического мониторинга и санитарной охраны атмосферного воздуха все изложенное свидетельствует о настоятельной необходимости решения следующих проблем:

- разработку дифференцированные ПДК веществ с учетом периодов осреднения фактических концентраций (разовые, суточные, годовые), так как именно на таких ПДК и должна основываться оценка степени загрязнения атмосферного воздуха. В этом случае будут гармонизированы отечественные нормативы с зарубежными регламентами (США,ЕС, рекомендации ВОЗ) не только по значениям допустимых концентраций, но и по временным их характеристикам;

- дальнейшая корректировка на основе современных методических подходов (вероятностная оценка ощущения запаха, учет реакции на чистый воздух, введение дифференцированных коэффициентов запаса в зависимости от опасности вещества и др.) ПДК веществ, нормативы которых были установлены 30-50 лет назад;

- научное обоснование введения для веществ, обладающих только резорбтивным действием, с целью оперативного контроля максимальных разовых ПДК («пиковых» концентраций по В.А.Рязанову [133-134])с указанием вероятности их появления.