Общие принципы гигиенического нормирования химических веществ

В основе теории гигиенического нормирования химических веществ в окружающей среде лежат принципы, которые с современных позиций формулируются следующим образом:

1. Принцип примата медицинских показаний. При установлении норматива вредного химического вещества в окружающей среде принимаются во внимание только особенности его действия на организм человека и санитарные условия жизни. Доводы об отсутствии эффективных мер по снижению действующих концентраций или доз, способов очистки атмосферных выбросов или сточных вод, мер индивидуальной защиты не могут послужить основанием для установления норматива на более высоком уровне. Кроме того, этот принцип предусматривает опережение научных исследований по обоснованию нормативов в сравнении с моментом внедрения новых химических веществ в производственный процесс, трудовую деятельность и т. д.

2.Принцип разделения объектов санитарной охраны. В связи со специфичностью и изменчивостью физико-химических свойств воды, почвы, атмосферного воздуха, пищевых продуктов, особенностями их воздействия на организм человека и в зависимости от длительности контакта гигиенические нормативы устанавливают отдельно для каждого объекта: воздуха производственных помещений и атмосферного воздуха населенных мест, питьевой воды и воды водоемов, пищевых продуктов, почвы и т. д.

Этот принцип нашел свое отражение не только в методологических особенностях установления нормативов химических веществ для различных элементов биосферы, но и в их названии. В зависимости от объекта окружающей среды различают предельно допустимые концентрации (ПДК), максимально допустимый уровень (МДУ), предельно допустимый уровень (ПДУ).

3. Принцип пороговости. Любой химический загрязнитель имеет порог действия. Этот принцип является отражением законов, по которым происходит переход количественных изменений в новые качественные и положен в основу методологии гигиенического нормирования. Последняя базируется на признании дарвиновского учения о единстве живых организмов со средой обитания, о возможности истинного приспособления живых организмов к изменениям за счет ускоренного выведения и метаболического обезвреживания вредных веществ и других процессов, а также срыва этого приспособления после превышения допустимой интенсивности воздействия (переход физиологических процессов в патологические).

Принцип пороговости имеет важное значение для понимания взаимодействия организма с факторами окружающей среды и расчета максимально допустимых нагрузок на человеческую популяцию.

В противоположность принципу пороговости беспороговый принцип подразумевает признание «вредным» любого количества загрязняющего вещества (способным вызвать патологические изменения). Такой подход критикуется большинством гигиенистов и токсикологов.

Критика беспороговости действия вредных веществ базируется на том положении, что сторонники этой концепции не признают существование широкого спектра реакций организма на внешние воздействия; отвергают возможность скачкообразного перехода несущественных количественных изменений состояния организма в новые качественные; не учитывают постоянное обновление и регенерацию биологических структур, лежащих в основе процессов адаптации и компенсации; и, наконец, в то время как порог первичных, безразличных для организма реакций вредных веществ с тканями и клетками организма трудно установить, хотя теоретически он существует, порог вредного действия, знаменующий собой переход незаметных количественных изменений в качественные, более определен и может быть установлен.

Кроме того, существует мнение, что применение принципа беспороговости приведет к волюнтаризму при решении практических задач, так как норматив
устанавливается либо на так называемом спонтанном уровне заболеваемости, который сам по себе зависит от предшествующих загрязнений, либо за основу берется экономический расчет, не имеющий ничего общего с медицинскими требованиями.

4. Принцип дифференциации биологических ответов. Этот принцип подразумевает учет функциональных неспецифических изменений в организме, а не только заболеваний и очевидных патологических изменений. Он используется как в эксперименте при установлении пороговых и безвредных концентраций, так и при выполнении натурных исследований при оценке наличия или отсутствия неблагоприятных действий загрязнений на население.

Известно, что при действии любого вредного фактора можно различать целый спектр биологических ответов организма: накопление загрязнителей или продуктов их метаболизма в органах и тканях, функциональные сдвиги, связанные с приспособительными реакциями, отдельные признаки болезни, болезнь, смерть. Частота этих биологических ответов среди населения, подвергающегося воздействию, распределяется в виде пирамиды, где наибольшей силе воздействия (смертности) соответствует наименьшая частота ответов (вершина пирамиды), а наименьшей силе воздействия (накопление загрязняющего вещества в тканях) — наибольшая частота ответов (основание пирамиды).

Такое распределение населения по видам биологических ответов на действие одного и того же фактора обусловлено величиной влияния самого фактора, состоянием организма и его сопротивляемостью. Сопротивляемость организма, в свою очередь, является переменной величиной. Она зависит от наследственных свойств, возраста, пола, физиологического состояния в момент воздействия неблагоприятного фактора, от ранее перенесенных заболеваний, реактивности и т. д. Поэтому в одинаковых условиях окружающей среды один человек заболевает, а другой остается здоровым.

Гигиенический норматив должен защищать от неблагоприятного действия нормируемого загрязнителя каждого члена общества, а не «среднего» человека. В связи с этим нормирование ведется в расчете на наиболее ранимые группы населения, к которым следует отнести детей, лиц старших возрастов или ослабленных

болезнью, а сила воздействия должна быть ниже 4-го уровня, т. е. ниже защитно-приспособительных реакций в расчете на эти группы.

5. Принцип учета всех возможных неблагоприятных воздействий. Для каждого объекта, для которого устанавливается гигиенический норматив, учитываются все возможные виды неблагоприятного воздействия на среду и на организм человека. В методологии нормирования каждому виду неблагоприятного воздействия соответствует показатель вредности, действующую величину которого необходимо установить с помощью эксперимента.

В зависимости от того, для какой среды устанавливается гигиенический норматив, набор показателей вредности, по которым планируют исследования, будет разным. Так, при нормировании вредного вещества в воде водоемов в схему исследования включаются следующие показатели вредности:

· органолептический,

· общесанитарный,

· санитарно-токсикологический,

· специфический,

· отдаленных последствий;

в почве:

· органолептический,

· общесанитарный,

· миграционно-водный,

· миграционно-воздушный,

· фитоаккумуляционный,

· санитарно-токсикологический и т. д.

По каждому показателю вредности устанавливают минимально действующую концентрацию (дозу). Затем из всех минимально действующих концентраций (доз), установленных по всем показателям вредности, выбирают наименьшую, которая будет лимитирующим показателем вредности, т. е. тем показателем, по которому нормируется данное вещество.

6. Принцип зависимости эффекта от концентрации (дозы) и времени воздействия сформулирован на основании математического описания закономерностей влияния факторов в зависимости от концентрации (дозы) и времени. Для острых воздействий, которые регистрируются практически мгновенно, эффект зависит от концентрации (дозы), и поэтому для их описания используется зависимость «концентрация—эффект». Для хронических воздействий, проявление которых связано с функциональной или материальной кумуляцией действующего начала, эффект зависит не только от концентрации (дозы), но и от времени воздействия. Поэтому хронические эффекты описываются зависимостью «концентрация—время—эффект».

Математическое описание процессов острого и хронического действия факторов среды позволяет определить показатели, необходимые для его нормирования:

· коэффициент запаса,

· коэффициент кумуляции,

· порог острого и хронического действия,

· класс опасности вещества и пр.

7. Принцип лабораторного эксперимента. Исследования по установлению порога действия химического вещества по всем показателям вредности проводятся в лабораторных условиях. Это позволяет проводить эксперименты в строго стандартизованных, сопоставимых условиях, что ведет к унификации методики проведения исследований в различных лабораториях и делает правомерным сравнение результатов.

Натурные наблюдения на населении рассматриваются как обязательный второй этап нормирования. Этим определяется место и значение эпидемиологических, санитарно-статистических исследований при установлении безопасных для человека уровней химических веществ.

8. Принцип агравитации вытекает из предшествующего принципа и обусловлен тем, что в лабораторных условиях трудно смоделировать процесс, который полностью учитывал бы все естественные и искусственные факторы, влияющие на этот процесс. Из всего многообразия факторов отбираются только те, которые играют решающую роль в воздействии на организм человека, и моделируются такие условия эксперимента, которые в максимальной степени способствуют проявлению действия фактора.

9. Принцип относительности ПДК. Любой утвержденный гигиенический норматив не является абсолютной истиной. Если новые научные данные, полученные с использованием более чувствительных методов, свидетельствуют о понижении порога вредного действия или эпидемиологические наблюдения за состоянием здоровья населения, подвергающегося воздействию фактора на уровне норматива, свидетельствуют о его неблагоприятном влиянии, то может возникнуть вопрос о пересмотре ПДК.