Принципы гигиенического нормирования

На протяжении жизни человек постоянно подвергается воздействию разнообразных, меняющихся по интенсивности и продолжительности экспозиции физических, химических и биологических и социальных факторов окружающей среды (среды обитания).

Существует несколько принципиальных подходов к предупреждению неблагоприятных эффектов этих факторов: полный запрет производства и применения; запрет поступления в окружающую среду и любого воздействия на человека; замена вредного и опасного фактора менее вредным и опасным; ограничение (регламентация) содержания в объектах окружающей среды и уровней воздействия на работников и население. Очевидно, что наиболее радикальным способом предупреждения неблагоприятных эффектов является полное исключение воздействий потенциально вредных и опасных факторов. Однако в связи с несовершенством технологий, а также с невозможностью полностью предотвратить воздействие на человека многих необходимых для современной цивилизации природных и техногенных факторов профилактика неблагоприятных влияний на человека и окружающую среду состоит в снижении воздействия потенциально вредных и опасных факторов до безопасного уровня на основе их гигиенического нормирования.

Гигиеническое нормирование — установление в законодательном порядке безвредных (безопасных) для человека уровней воздействия вредных опасных факторов окружающей среды (среды обитания): предельно допустимых концентраций (ПДК) химических веществ, предельно допустимых уровней воздействия (ПДУ) физических и психофизических факторов, гигиенических нормативов (ГН) и др.

Отсутствие норматива, как правило, приводит к неконтролируемому, скрытому воздействию потенциально вредных и опасных факторов на человека. Норматив нельзя отождествлять с понятием нормы, так как большинство установленных гигиенических нормативов представляют собой максимально допустимые, а не оптимальные величины.

По природе и назначению гигиенические нормативы в большинстве случаев основаны на медико-биологических критериях, так как направлены в первую очередь на защиту здоровья человека от прямых или опосредованных через экологические системы вредных и опасных факторов окружающей среды.

В основу научной концепции гигиенического нормирования положено всестороннее изучение общих закономерностей взаимоотношений организма человека с факторами окружающей среды разной природы, адаптационно-приспособительных процессов, механизмов взаимодействия организма на молекулярном, клеточном, органном, организменном, системном и популяционном уровнях с комплексом благоприятных и неблагоприятных факторов антропогенного и естественного происхождения, а также с комплексом социально обусловленных факторов.

При экологическом нормировании основное внимание уделяют надорганизменным эффектам — популяционному, биогеоце- нотическому, изучению устойчивости и приспособительных реакций экологических систем, их неоднородности, изменений видового состава сообществ организмов. Экологическое нормирование пока находится на этапе формирования основных принципов и методов оценки реакций биосистем уровня, критериев экологической (популяционной) нормы, способов учета в нормировании климато-географических особенностей, влияющих на реакции экосистем. В последующий период возможны более тесное сближение концепций гигиенического и экологического нормирования и создание единой нормативной базы, направленной на предупреждение не только прямых и опосредованных вредных воздействий на человека, но и существенных нарушений состояния отдельных экосистем и биосферы в целом.

Концепция гигиенического нормирования прошла длительный и очень сложный путь развития. Ее становление было неразрывно связано с развитием медицины, физиологии, биохимии, фармакологии, физики, химии и других фундаментальных научных дисциплин. Предположение о возможности установления нормативов для некоторых токсических веществ было высказано еще в XIX в.

В начале XX столетия немецкие и американские исследователи разработали рекомендательные перечни пороговых концентраций для нескольких десятков наиболее распространенных промышленных химических соединений. Однако только в 1922 г. в нашей стране были обоснованы и включены в санитарное законодательство ПДК в воздухе рабочей зоны для трех промышленных вредных веществ. В 30-е годы впервые ПДК были введены в Германии и США. В последующий период в СССР параллельно с обоснованием ПДК промышленных ядов создавались и совершенствовались теоретическая и экспериментальная база гигиенического нормирования химических веществ (Н. В.Лазарев, Н. С. Правдин и др.). В 1941 г. были разработаны ПДК мышьяка, фенола и свинца в воде водоемов и начаты исследования по оценке опасности промышленного загрязнения водоемов (А. Н.Сысин, С.Н.Черкин- ский).

В послевоенный период В. А. Рязанов сформулировал главные принципы гигиенического регламентирования атмосферных загрязнений, что позволило ввести в санитарное законодательство первые ПДК для наиболее распространенных химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух населенных мест. В связи с развитием химической промышленности, внедрением в многие сферы производства и быта многочисленных химических веществ потребовались разработка методических основ гигиенического нормирования содержания вредных соединений в продуктах питания, почве, нормирование выделения химических веществ из полимерных материалов. Интенсивное развитие микробиологической промышленности привело к созданию новых методических приемов гигиенического регламентирования биологических факторов (грибковые, дрожжевые, белковые и бактериальные препараты). Увеличение мощности и расширение ассортимента продукции химикофармацевтической промышленности потребовали разработки специфических методов гигиенического нормирования лекарственных препаратов, включая некоторые вещества биологической природы (антибиотики, витамины, гормоны, ферменты), в различных объектах окружающей среды.

Обширные исследования были проведены в целях разработки допустимых уровней воздействия разнообразных физических факторов: ионизирующего и неионизирующего излучений, шума, вибрации, микроклиматических факторов. Обоснованы принципы, методы гигиенического нормирования и установлены ПДУ тяжести физического труда (физическая динамическая нагрузка, масса снимаемого и перемещаемого груза, стереотипные рабочие движения, статическая нагрузка, рабочая поза, наклоны корпуса, перемещение в пространстве), напряженности труда (интеллектуальные, сенсорные, эмоциональные нагрузки, монотонность нагрузок, режим труда).

В настоящее время в нашей стране и практически во всех экономически развитых странах существует обширная и разветвленная система нормативов, направленных на обеспечение безопасности человека, поддержание оптимального для конкретных социально-экономических условий уровня физического, психического и социального благополучия работников и всего населения в целом.

Кроме того, нормативы предельного содержания химических соединений и предельные уровни физических и других факторов предлагаются международными организациями: Международной организацией труда (МОТ), Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ). Эти нормативы имеют рекомендательный характер и, по мнению международных экспертов, подлежат корректировке с учетом политических, экономических и социальных особенностей конкретной страны.

Несмотря на различные подходы к нормированию факторов окружающей среды, включая производственные, существуют единые принципы обоснования гигиенических нормативов, которые формулируются следующим образом.

1. Гигиенические нормативы носят государственный характер и обязательны для соблюдения всеми органами, организациями и отдельными лицами.

2. Необходимо соблюдать опережение обоснования норматива по сравнению с появлением вредного и опасного фактора.

В соответствии с этим принципом гигиенические нормативы должны быть разработаны еще до того момента, когда человек войдет в контакт с потенциально вредным фактором.

При обосновании гигиенических нормативов приоритет отдается медико-биологическим, а не экономическим или технологическим критериям, например реальной технической достижимости рекомендуемых гигиенических нормативов в данный момент.

3. Принцип безвредности, или примата медико-биологическиз показателей. Этот принцип основан на том положении, что прі установлении норматива вредного и опасного фактора принима ются во внимание только особенности его действия на организл человека и санитарно-гигиенические условия его жизни. Никакиї доводы об отсутствии эффективных мер по снижению действую щих концентраций, способов очистки атмосферных выбросов илі сточных вод, мер индивидуальной защиты не могут послужит] основанием для установления норматива на более высоком уровне Таким образом, при установлении гигиенических нормативов oi обеспечивает их профилактическую направленность и позволяв определять приоритетные направления для совершенствования тех- нологических процессов.

Другими словами, медицинский аспект является ведущим в про- блеме окружающей среды, поскольку сохранение здоровья населения, создание благоприятных условий быта, труда и отдыха людеі являются главной заботой государства.

4. Принцип дифференциации биологических ответов. Доказано что не все население реагирует в равной степени на одно и то ж< воздействие, имеются более или менее чувствительные группы населения. Чем больше сила влияния фактора, тем для меньшегс процента населения он характерен. Это обусловлено тем, что вредность и опасность фактора окружающей среды зависит от определенных условий: интенсивности, продолжительности действия состояния организма, его сопротивляемости. Сопротивляемості организма, в свою очередь, является переменной величиной и зависит от наследственных свойств, возраста, пола, физиологического состояния организма в момент воздействия неблагоприятного фактора, ранее перенесенных заболеваний и т.д. Поэтому I одинаковых условиях окружающей среды один человек заболевает, а другой остается здоровым.

В связи с этим гигиенические нормативы содержания химических веществ в объектах окружающей среды (воде, атмосферно: воздухе, почве, продуктах питания) устанавливаются с ориентацией на наиболее чувствительные группы населения (например детей, лиц пожилого возраста и др.) на уровне защитно-приспособительных реакций, не выходящих за пределы физиологическо нормы. При установлении гигиенических нормативов для производственных условий учитывается, что воздействию потенциально вредных и опасных факторов подвергаются лица трудоспособного возраста, проходящие предварительные и периодически медицинские осмотры. Воздействие осуществляется не на протяжении всей жизни, как в населенных местах, а только в перио: работы (по 6 —8 ч в день на протяжении рабочего стажа).

5. Принцип разделения объектов санитарной охраны. В связи с< специфичностью и изменчивостью физико-химических СВОЙСТ] воды, почвы, атмосферного воздуха, пищевых продуктов животного и растительного происхождения, особенностями их воздействия на организм и длительностью контакта гигиенические нормативы устанавливаются отдельно для каждого объекта: воздуха производственных помещений, атмосферы населенных мест, питьевой воды, воды водоемов, пищевых продуктов и т.д. В зависимости от объекта окружающей среды и природы фактора различают предельно допустимую концентрацию (ПДК), максимально допустимый уровень (МДУ), предельно допустимый уровень воздействия (ПДУ), ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) и др. (рис. 3.3).

6. Принцип учета всех возможных неблагоприятных воздействий. Для каждого объекта или фактора окружающей среды, для которых устанавливается норматив, учитываются все возможные виды неблагоприятного воздействия на среду и организм человека. В методологии нормирования каждому виду неблагоприятного воздействия соответствует показатель вредности, действующую величину которого необходимо установить в эксперименте. Интегрированный перечень показателей вредности и неблагоприятных воздействий приведен ниже:

Органолептический — появление посторонних запахов и привкуса, изменение цвета, окраски, внешнего вида, формы.

Рефлекторный — раздражающее действие на органы дыхания, глаза, ощущение запаха.

Общесанитарный — изменение численности сапрофитной микрофлоры, ее видового состава и активности; снижение способности воды и почвы к самоочищению.

Санитарно-бытовой — изменение климата, прозрачности атмосферы, бытовых условий, ландшафта и др.

Водно-миграционный — миграция вещества из исследуемой среды в воду.

Воздушно-миграционный — миграция вещества из исследуемой среды в воздух.

Транслокационный — накопление вещества в растительных продуктах (фитоаккумуляционный).

Санитарно-гигиенический — возможность создания у человека ощущения опасности или санитарно-гигиенического дискомфорта (например, окраска объектов окружающей среды органическими красителями).

Токсикологический (резорбтивный) — неблагоприятное влияние на организм человека и/или лабораторных животных.

В зависимости от того, для какой среды устанавливается норматив, набор показателей вредности, по которым планируют исследования, будет разным. Например, для воды водоемов изучают органолептический, общесанитарный, санитарно-токсикологический, специфический и показатель отдаленных последствий. По каждому показателю вредности определяют минимально действующую кон-

центрацию, а из минимально действующих концентраций, установленных по всем показателям вредности, выбирают наименьшую, которая будет лимитирующим показателем вредности, то есть тем показателем, по которому нормируется данное вещество.

7. Принцип пороговое™. Очевидно, что не всякое воздействие фактора окружающей среды можно признать вредным и опасным. Реакция любого биологического объекта на внешнее воздействие сопровождается сложной гаммой изменений во многих органах и системах. Эти изменения могут быть функциональными, адаптационными. При установлении пороговых доз и концентраций необходимо дифференцировать состояние адаптационно-приспособительных механизмов (удовлетворительная адаптация, напряжение механизмов адаптации, перенапряжение механизмов адаптации, срыв адаптации).

В гигиене под порогом вредного действия принято понимать такую минимальную концентрацию вещества в объекте внешней среды (или дозу, попавшую в организм), при воздействии которой в организме (при конкретных условиях поступления вещества) возникают изменения, выходящие за пределы физиологических приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология. Пороговыми считают эффекты, расположенные между нормой и патологией.

При установлении порогов вредного действия (минимально действующих уровней) и максимальных недействующих доз (концентраций) изучают все основные органы и системы, особенно те, которые наиболее чувствительны к исследуемому фактору. В качестве критериев для оценки вредных эффектов используются биохимические, метаболические, токсико-кинетические, физиологические, морфологические и клинико-гигиенические показатели, нагрузочные тесты.

Чаще всего гигиеническое нормирование осуществляется с учетом величины допустимого риска. При этом предполагается, что дозо-эффективная зависимость проходит через ноль, а в качестве допустимой принимается доза, теоретически вызывающая определенный приемлемый как для общества, так и для отдельного человека риск.

В некоторых странах в качестве такого приемлемого для населения риска используется значение 10'⁶, что соответствует одному дополнительному к существующему фону случаю рака среди 1 млн жителей. Для производственных условий обычно считается допустимым риск на уровне 10^-3—10^-4.

8. Принцип зависимости эффекта от концентрации (дозы) и времени. Этот принцип неразрывно связан с другим принципом гигиенического нормирования — принципом нулевого учета пороговое™. Величина дозы и продолжительность воздействия не только определяют время появления биологического эффекта, но

и нередко влияют на его качественные характеристики. Наприме в условиях острых воздействий бензол в основном влияет на цент ральную нервную систему, а при длительном воздействии маль доз и концентраций вызывает поражение системы кроветворени вплоть до развития лейкоза. Зависимость эффекта от дозы може быть сложной, фазовой, что отражает цикличность адаптацион ных реакций, чередование первичных приспособительных реак ций, процессов истинной физиологической адаптации, времен ной адаптации, компенсации.

Адаптация — истинное приспособление организма к изменяю щимся условиям среды, которое происходит без каких-либо не обратимых нарушений данной биологической системы и без пре вышения нормальных гомеостатических особенностей ее реагиро вания.

При истинной адаптации организм сохраняет способность адек ватно, без существенного напряжения, а тем более срыва, реаги ровать на внешние воздействия. В отличие от адаптации компенса ция характеризуется как временно скрытая патология, которая с временем может проявиться в виде заметных патологических из менений, т.е. декомпенсации.

Разграничение адаптационных, компенсаторных и патологиче ских реакций остается одной из важнейших и сложных задач со временной методологии гигиенического нормирования. Нередк зависимости доза—время —эффект удается выявить только в уело виях эксперимента на лабораторных животных, в котором можн моделировать такие режимы воздействия, которые нельзя воспро извести в реальных натурных условиях.

Дополнительный вклад в медико-биологическую надежное устанавливаемых нормативов вносит использование принцип ужесточения условий воздействия, согласно которому в процесс эксперимента, как правило, ориентируются на наиболее опасны вариант воздействия.

Кроме того, именно эксперимент позволяет на практике осу ществлять один из основополагающих принципов гигиеническог нормирования, а именно принцип опережения.

9. Принцип комплексного гигиенического нормирования. В ре альных условиях человек подвергается не изолированному воздей ствию какого-либо одного вещества, поступающего в организ конкретным путем (через воду или воздух), а сложному многофакторному влиянию. Различают следующие варианты многофакторных воздействий:

комбинированное действие — одновременное действие одина ковых по природе факторов (например, шума и вибрации, не скольких химических веществ и др.);

сочетанное действие — одновременное действие различных п природе факторов (например, шума и химических веществ);

комплексное воздействие — одновременное поступление химического вещества сразу несколькими путями из одной или нескольких сред (например, из воздуха, с пищевыми продуктами, с водой, с газовыделениями из воды, полимерных материалов, путем всасывания через кожу и т.д.);

последовательное действие — вариант комбинированного действия, при котором воздействие одного вещества сменяется воздействием другого вещества (например, в сельском хозяйстве, на малотоннажных предприятиях химико-фармацевтической промышленности работающие могут определенное время контактировать с одними веществами, которые затем сменяются другим набором химических соединений).

В настоящее время особенности комбинированного действия веществ учитываются при гигиеническом нормировании вредных веществ во всех средах. Так, для атмосферного воздуха населенных мест установлено 56 коэффициентов комбинированного действия (для 36 бинарных смесей и 20 смесей из 3 — 5 компонентов).

10. Принцип относительности норматива. Гигиенические нормативы не могут основываться только на результатах натурных исследований состояния здоровья населения, уже подвергающегося воздействию вредного опасного фактора (напомним, что латентный период развития некоторых злокачественных новообразований может достигать 25—30 лет). Необходимо разумное сочетание экспериментальных методов гигиенического нормирования с клинико-гигиеническими и эпидемиологическими методами.

Любой утвержденный норматив не является абсолютным. Если новые научные данные, полученные с использованием более чувствительных методов, свидетельствуют о понижении порога вредного действия на здоровье населения, подвергающегося воздействию факторов на уровне норматива, свидетельствуют о его неблагоприятном влиянии, то может возникнуть вопрос о пересмотре норматива.

Например, установленные на животных предельно допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны таких химических соединений как бензол, ксилол, хром после многолетних наблюдений за состоянием здоровья работников были уменьшены в несколько раз. Многие из рассмотренных принципов гигиенического нормирования нашли отражение в определении одного из ведущих гигиенических нормативов — ПДК.

ПДК химического соединения во внешней среде — такая концентрация, при воздействии которой на организм человека периодически или в течение всей жизни, прямо или опосредованно через экологические системы, не возникает заболеваний (в том числе скрытых и временно компенсированных) или изменений состояния здоровья, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций, обнаруживаемых современными методами сразу или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений; ПДУ физических и психофизиологических факторов определяются так же, как ПДК химического соединения.

Постановлением Правительства РФ от 12.11.92 г. № 869 в нашей стране введена обязательная государственная регистрация потенциально опасных химических соединений веществ, осуществляемая Российским регистром потенциально опасных химических и биологических веществ. Данная мера позволит полностью инвентаризировать все химические соединения, производимые и используемые в России, и в конечном счете будет способствовать повышению надежности оценок потенциальной опасности веществ для здоровья человека и состояния окружающей среды.

Наряду с ПДК существуют временные ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) и ориентировочные допустимые уровни (ОДУ). Обоснование временных нормативов проводится с использованием ускоренных экспериментальных и расчетных методов, с широким использованием компьютерных баз данных и информационно-прогнозирующих систем. В основу большинства расчетных методов положен общий принцип — выявление корреляционных зависимостей между установленными величинами гигиенических нормативов и различными физико-химическими и биологическими параметрами. Естественно, что расчетные методы не могут полностью заменить экспериментальное обоснование ПДК по полной программе, особенно для веществ, обладающих специфическими и отдаленными эффектами действия (аллергическим, мутагенным и т.д.).

В настоящее время накоплен достаточно большой материал по установлению ориентировочных гигиенических регламентов вредных веществ в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе и воде водоемов; ОБУВ и ОДУ устанавливается на период, предшествующий проектированию производства (для условий опытных и полу- заводских установок).

Оперативность токсиколого-гигиенического заключения позволяет инженерам одновременно отказаться от внедрения высокотоксических и опасных химических веществ и сосредоточить усилия на поиске менее токсических и опасных. Все это в дальнейшем даст большой экономических эффект, поскольку избавит от необоснованных затрат на обеспечение безопасных условий труда с высокотоксическими и опасными продуктами, если могут быть найдены менее токсические и опасные, соответствующие техническим требованиям.

Срок действия устанавливаемого ОБУВ — 2 — 3 года. В дальнейшем этот срок может быть продлен, а при поступлении дополнительных материалов может быть рассмотрен вопрос о замене ОБУВ значением ПДК. С момента утверждения ПДК ранее установленный ОБУВ данного вещества утрачивает силу.

Гигиенические нормативы утверждаются Главным государственным санитарным врачом РФ по рекомендации Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве России и входят в состав санитарно-гигиенических норм и правил, а также в некоторые ГОСТы.

Таким образом, цель гигиенического нормирования, в основе которого лежат принципы нормирования, — создание условий, обеспечивающих сохранение, укрепление и приумножение здоровья людей, без которого немыслимо их благополучие. Следовательно, оно непосредственно выходит на конечную, целевую социально-биологическую ценность — здоровье человека и популяции.

Контрольные вопросы

1. Назовите главную цель, которую ставит перед собой гигиена.

2. Назовите разделы гигиены.

3. Перечислите названия основных оздоровительных мероприятий в отношении среды обитания человека, которые ведут к улучшению его здоровья.

4. Назовите направления воздействия загрязнения атмосферного воздуха на здоровье человека.

5. Назовите направления воздействия загрязнения воды на здоровье человека.

6. Назовите направления воздействия загрязнения почвы на здоровье человека.

7. Назовите направления воздействия загрязнения производственной среды на здоровье человека.

8. По каким признакам устанавливается зависимость изменения состояния здоровья человека из-за воздействия среды обитания?