Гигиеническое регламентирование химических веществ в объектах окружающей среды

Все новые химические соединения вне зависимости от области их производства и применения подлежат токсикологической оценке. Токсикологическая экспертиза ставит своей целью обеспечение предприятий, учреждений и организаций, всех заинтересованных лиц исходными данными для составления нормативно-технической документации проектирования производств, разработки оздоровительных и профилактических мероприятий, а также для осуществления предупредительного и текущего государственного санитарного надзора.

Токсиколого-гигиеническая оценка вновь синтезированного химического вещества в соответствии с масштабами его разработки осуществляется в три этапа.

Предварительная токсикологическая оценка соответствует стадии лабораторного синтеза и опытного производства вещества. Предварительной токсикологической оценке подвергаются все без исключения вновь синтезированные химические вещества и материалы, предназначенные для промышленного и сельскохозяйственного производства, отделки жилых и общественных зданий, хранения и упаковки пищевых продуктов, изготовления водопроводных труб, одежды, обуви. Значительная часть химических веществ на этом этапе отсеивается в силу высокой токсичности, низких технологических или потребительских качеств, дороговизны сырья.

Оценке токсичности химических веществ предшествует получение информации об их основных физических и физико-химических свойствах.

Физико-химическая характеристика вещества.

Плотность вещества показывает, во сколько раз масса вещества определенного объема тяжелее массы воды того же объема. Если плотность вещества больше 1, то это значит, что вещество тяжелее воды. Этот показатель позволяет сделать вывод: если загораются горючие, не соединяющиеся с водой жидкости с плотностью больше 1, то они не всплывают на поверхность воды, а тонут и пожар может быть погашен водой – она затопляет эти вещества и изолирует их от кислорода воздуха. Воспламенение не соединяющихся с водой жидкостей с плотностью меньше 1 не всегда может быть затушено водой, так как эти жидкости всплывают на поверхность воды и вступают в соединение с кислородом воздуха.

Когда дело касается газов или паров, то их плотность сопоставляется с плотностью воздуха, принятым за 1. Если плотность газов меньше 1, то они легче воздуха и, следовательно, будут подниматься вверх и накапливаться в помещении в опасной концентрации. Подобно жидкостям, газы пары, которые тяжелее воздуха скапливаются в опасной концентрации в нижних частях помещения.

Величина упругости пара для каждого вещества в значительной степени зависит от температуры. Чем выше упругость пара, тем скорее может наступить вредная для здоровья или взрывоопасная концентрация.

Температура кипения связана с кипением жидкости, вызванным парообразованием на поверхности нагрева.

Температура плавления показывает, при которой вещество переходит из твердого в жидкое агрегатное состояние.

Температура воспламенения - это самая низкая температура, необходимая для воспламенения горючей жидкости при атмосферном давлении. Чем ниже температура воспламенения, тем опаснее жидкость, так как быстрее образуется взрывоопасное соединение пара и воздуха.

Широко используется расчетное определение неизвестных физических и физико-химических констант исходя из значений наиболее доступных показателей. Именно эти константы являются основными для расчета предполагаемых параметров токсичности органических веществ, которые в последующем устанавливаются в эксперименте. На основе связи между химическим строением и их биологическим действием создан расчетный метод ориентировочного определения значений показателей токсичности.

Для твердых порошкообразных органических веществ одной из важных констант являются температура плавления, и в этом случае надлежит пользоваться второй, то есть правой частью рисунка, где также видна четкая зависимость, указывающая на понижение токсичности по мере повышения температуры плавления.

Предварительная токсикологическая оценка заключается прежде всего в установлении ориентировочных ОБУВ (ПДК) в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест, воде водоемов санитарно-бытового водопользования.

Расчетные ОБУВ (ПДК) устанавливаются математическими методами, основанными на объективных связях, существующих между санитарными стандартами и физико-химическими свойствами, химическим строением веществ, а также параметрами их острой токсичности.

Существует четыре способа расчета ОБУВ (ПДК), исходя из:

1)физико-химических свойств;

2) структурной химической формулы;

3) близости химических свойств;

4) экспериментально установленных параметров острой токсичности.

Так, для расчета ОБУВ (ПДК) в воздухе рабочей зоны летучих органических соединений первым способом могут быть использованы следующие уравнения:

где - величина поверхностного натяжения жидкости, Н/м; M – молекулярная масса; - показатель преломления; - температура плавления; - температура кипения; d – относительная плотность.

Следует отметить, что производить расчеты по формулам можно лишь для тех органических веществ, физико-химические константы которых укладываются в следующие границы:

молекулярная масса от 30 до 300;

плотность – от 0,6 до 2,0;

температура кипения – от -100 до + 300, ^оС;

температура плавления –от –190 до + 180, ^оС;

показатель преломления – от 1,3 до 1,6.

Для атмосферного воздуха населенных пунктов расчетную среднесуточную ОБУВ для газов, паров газов и паров органических соединений можно получить исходя из температуры кипения по уравнению

Для воды водоемов санитарно-бытового водопользования наиболее надежные ориентировочные значения рассчитывают по таким физико-химическим параметрам, как температура плавления и кипения

Расчетные методы предусматривают установление ОБУВ по физико-химическим константам. Для получения достоверных результатов необходимо провести расчеты по нескольким показателям, а затем найти среднее логарифмическое значение ОБУВ.

Данные формулы предусматривают внесение поправок на химическое строение таким образом, чтобы полученный lg ОБУВ был увеличен или уменьшен на величину соответствующей поправки. Для веществ, оказывающих преимущественно неспецифическое действие, поправки имеют знак (+), а для веществ с выраженным специфическим действием – знак (-).