Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Классификация опасности веществ при этапном обосновании ПДК (ОДУ) веществ в воде

ЭВТРОФИРОВАНИЕ син. ЭВТРОФИКАЦИЯ, ЕВТРОФИРОВАНИЕ, ЕВТРОФИКАЦИЯ – (от греч. eutrophia — хорошее питание), повышение биологической продуктивности водных объектов в результате накопления в воде биогенных элементов (ГОСТ 17.1.1.01-77). Международная организация по стандартизации предлагает иное определение — обогащение воды биогенными веществами, особенно азота и фосфора, что ускоряет рост водорослей и высших форм растительной жизни. Обогащение вод биогенами может проходить естественным путем и при воздействии человека. В последнем случае этот естественный процесс резко ускоряется — от низкого содержания биогенов в воде (олиготрофия) к высокому (эвтрофия). Дополнительно вносимыми человеком веществами могут быть нитраты из смытых с полей удобрений и фосфаты, попадающие в водные объекты с канализационными сточными водами (см.). Следствием является массовый рост водорослей и высших растений, это проявляется в цветении воды (см.), а затем снижении и исчерпании кислорода, растворенного в воде, за счет разложения возросшей массы мертвых водорослей редуцентами (см.), численность которых также возрастает (см. биологическое потребление кислорода). При Э. (рис.) ухудшаются физико-химические свойства воды, она делается мутной с неприятным запахом и привкусом, повышается рН (см. водородный показатель), вследствие чего выпадает в осадок карбонат кальция, а также гидроокись магния. При Э. в водных объектах возникают заморы (см.). При использовании воды из таких водоемов возможны вспышки желудочно-кишечных заболеваний, отравление скота и птиц. Прямые методы борьбы с Э. (аэрация, сбор водорослей путем их засасывания и фильтрации воды, воздействие с помощью различных веществ) неэффективны. Следует снижать уровень загрязнения природных вод нитратами и фосфатами путем очистки сточных вод, сокращения применения удобрений, прекращения строительства крупных животноводческих комплексов с удалением навозной жижи. В России практически во всех водных объектах в настоящее время идет процесс Э. вод (антропогенное эвтрофирование), включая такие внутренние моря как Азовское, Балтийское и Каспийское.

Классификация опасности веществ при этапном обосновании ПДК (ОДУ) веществ в воде

3.1.5. Пятый критерий - стабильность вещества. С учетом стабильности, относительной токсичности и опасности вещества и продуктов его трансформации могут быть изменены класс опасности, величина норматива и рекомендации к методам контроля.

3.2. Схема последовательного обоснования ПДК веществ состоит из шести стадий, представленных в табл. 3.2.

Широкое использование расчетных методов прогноза параметров токсичности на каждой стадии исследований служит для правильного планирования экспериментов на последующих стадиях и может рассматриваться как дополнительный критерий надежности при разработке ПДК.

Определение и уточнение класса опасности на всех стадиях гигиенической оценки вещества позволяет сделать заключение о том, достаточен ли объем полученной на данной стадии информации для надежного обоснования ПДК (или ОДУ) или необходим переход к следующей стадии методической схемы.

3.2.1. Первая стадия - «принятие предварительного решения» - предусматривает:

· анализ литературы, информационных баз о физико-химических свойствах, биологической и фармакологической активности нормируемого и близких по структуре соединений;

· изучение технологии производства и схем применения вещества;

· расчет DL_50, ПД_хр. (ПК_хр.), МНД (МНК) по физико-химическим и известным токсикометрическим параметрам, по ПДК в других объектах окружающей среды, по аналогии [ 1 ];

· в том случае, когда у вещества есть хорошо изученные структурные аналоги - сравнительную оценку его токсичности и соединений генетически родственного ряда на тест-объектах.

Это позволяет получить информацию об основных характеристиках, служащих ориентирам при определении объема дальнейших исследований по схеме последовательного обоснования норматива вещества в воде, включая;

· степень изученности вещества, его принадлежность к уже хорошо изученному или совершенно новому классу химических содинений;

· выраженность и механизм токсического действия;

· способность вызывать отдаленные эффекты;

· наличие утвержденных ПДК в других средах, а также допустимые уровни содержания вещества в объектах окружающей среды, установленные в других странах;

· пути поступления в окружающую среду;

· химические свойства вещества, агрегатное состояние, наличие для него ГОСТа ил ТУ.

На основании полученных данных принимаются следующие решения:

· если вещество может поступать в водные объекты при производстве, хранении, транспортировании использовании какой-либо продукции в промышленности, сельском хозяйстве и в быту, мигрировать в воду из контактирующих с ней материалов, оборудования и реагентов, или каким-то другим путем, включая аварийные ситуации, делается заключение о необходимости обоснования ПДК этого вещества в воде;

· если получена достоверная информация, позволяющая дать рекомендации о величине ПДК по аналогии или по действующим зарубежным регламентам, обоснование гигиенического норматива вещества может быть завершено на стадиях ускоренной оценки или эксперсс-эксперимента;

· если по данным литературы вещество относится к особо опасным (например, наркотикам, гормональным препаратам), вызывает выраженные отдаленные эффекты, в частности, канцерогенный, мутагенный, тератогенный, дается рекомендация о запрете на сброс вещества в составе сточных вод.

Далее переходят ко второй стадии исследований и планированию экспериментов с учетом сведений о физико-химических свойствах и особенностях биологической активности вещества.

3.2.2. Вторая стадия - «ускоренная оценка» - начинается с установления пороговых концентраций по органолептическому (ПК_сан.), признакам вредности независимо от степени опасности данного вещества или структурно близких соединений.

Оценивается стабильность и трансформация веществ в обычных условиях с учетом естественных процессов открытых водных объектов, при нагревании до температуры кипения и под действием факторов, имеющих место при очистке сточных вод и питьевой воды - хлора, озона, УФИ с применением аналитических, органолептических методов, биотестирования. Определяется класс стабильности вещества по гигиенической классификации (табл. 5.1). Если по результатам исследований стабильности аналитическими или косвенными методами вещество относится к 3 или 4 классам мало - или нестабильных веществ, последующая оценка опасности исходного соединения и продуктов трансформации проводится в сравнительном плане на основе схемы этапного нормирования. Выявление продуктов трансформации в большей степени, чем исходное вещество, влияющих на качество воды, может служить основанием для химической идентификации и обоснования гигиенических нормативов отдельных, наиболее гигиенически значимых из этих соединений [ 1 ].

В токсилогических исследованиях определяются параметры острой токсичности - DL₅₀, TL₅₀ и др. при пероральном введении, а при наличии информации о выраженной способности вещества проникать через неповрежденную кожу - параметры острой токсичности для кожно-резорбтивного действия [ 1 ]. Желательно определение пороговой дозы однократного действия (Lim_ac). Полученные данные используются для прогнозирования параметров хронической токсичности вещества - пороговой (ПД_хр.) и максимально недействующей (МНД) доз или концентраций (ПК_хр., МНК) общетоксического действия в условиях хронического опыта. Величины ПД_хр., МНД, ПК_хр. и МНК рассчитываются по экспериментально установленным значениям DL₅₀, TL₅₀ и на основе смешанных математических моделей, включающих наряду с токсикометрическими параметрами, физико-химические, биологические константы или элементы зависимостей «структура-активность». Используются также результаты прогнозирования параметров хронической токсичности на предыдущем этапе схемы. Возможет расчет пороговых доз кожно-резорбтивного действия [ 1 ]. По соотношению расчетных ПК_хр. и экспериментально установленных ПК_орг. и ПК_сан. определяется класс опасности вещества.

Исследования могут быть закончены на этой стадии, если:

· вещество относится к хорошо изученному структурному ряду сходных по механизму действия химических соединений и методы прогноза хронической токсичности основаны на данных репрентативного ряда нормированных в воде веществ;

· по соотношению расчетных параметров хронической токсичности и экспериментально установленных пороговых концентраций по влиянию на органолептические свойства воды и санитарный режим водоемов вещество принадлежит к 4-му классу опасности;

· достоверно известно, что вещество не вызывает отдаленных эффектов;

· вещество легко в течение не более 24 часов гидролизуется с образованием уже нормированных продуктов трансформации.

При соблюдении этих условий возможно установление ПДК для веществ 4-го класса и ОДУ для веществ 3-4 классов опасности.

В остальных случаях переходят к третьей стадии исследований, предварительно определяя в условиях острых опытов видовые, половые и возрастные различия чувствительности животных к веществу.

3.2.3. Третья стадия - «экспресс-эксперимент» - предусматривает проведение подострых и экспресс экспериментальных исследований с последующим прогнозом полученных результатов на более длительные сроки воздействия.

В подострых опытах изучаются:

· общетоксический эффект - по специфическим и интегральным показателям (с применением функциональных нагрузок) при ежедневном энтеральном введении вещества для всех веществ и в отдельных случаях, для ограниченного числа веществ, - при поступлении через кожу (только если острая токсичность при кожно-резорбтивном действии близка или на более низком уровне, чем при пероральном введении вещества);

· основные отдаленные эффекты:

- гонадотоксический - в конце подострого опыта по функциональным показателям;

- эмбритоксический - если он может ожидаться по литературным данным или по структурной аналогии;

- мутагенный - в опытах на лабораторных животных (например, по микроядерному тесту);

- кумулятивные свойства;

- процессы накопления веществ в органах и тканях и выведение его и/или метаболитов из организма.

Основная цель подострых опытов - обоснование пороговой дозы подострого эксперимента (ПД_пэк) по общетоксическому действию и пороговых доз по отдаленным эффектам.

Результаты исследований используют для прогнозирования пороговой дозы хронического действия (ПД_хр.) и МНД на основе зависимости «доза-время-эффект» и расчета соотношения пороговых доз подострого опыта по общетоксическому и отдаленным эффектам (табл. 10.2 и 11.1).

Если установлено, что ПДК_пэк по общетоксическому эффекту значительно ниже (в 10 и более раз) порога отдаленного эффекта, то в условиях хронического опыта отдаленные эффекты можно не изучать.

На стадии экспресс эксперимента проводят химическую идентификацию продуктов трансформации нормируемого вещества, если предыдущие исследования свидетельствуют об их значительно более выраженном, чем у исходного вещества, неблагоприятном влиянии на качество воды. Принимается решение о необходимости отдельных экспериментальных исследований с наиболее гигиенически значимым (и) продуктом (продуктами) трансформации для обоснования его (их) гигиенического норматива.

Объем исследований, предусмотренный тремя стадиями схемы, достаточен для обоснования ПДК веществ 3-4 классов опасности, относящихся к хорошо изученным структурным рядам. Возможно установление ОДУ веществ 2-го класса опасности.

3.2.4. Четвертая стадия - хронический эксперимент» - является необходимым элементом при оценке токсического действия веществ, отнесенных по результатам первых трех стадий исследований к 1-2 классам опасности, особенно в случаях выявления у них отдаленных эффектов, а также для надежного нормирования малоизученных соединений 3-го класса опасности. Включает трехмесячный или, в случае нарастания токсического эффекта во времени, большей продолжительности опыт с ежедневным введением вещества (или продуктов его трансформации) животным и предусматривает экспериментальное определение пороговой и недействующей доз изучаемых соединений с учетом их токсико-динамических свойств и видов биологического действия в соответствии с современным уровнем знаний.

Наряду с изучением общетоксического эффекта проводят исследования:

· кожно-резорбтивного действия;

· мутагенного эффекта;

· гонадотоксического эффекта по функциональным и морфологическим показателям, если на предыдущих стадиях схемы эти виды биологического действия были выявлены в тех же дозах, что и общетоксический эффект.

Четыре стадий схемы достаточно для надежного обоснования ПДК большинства веществ 11-3 классов опасности с учетом коэффициента запаса по основным видам отдаленных эффектов при экстраполяции данных с животных на человека.

3.2.5. Пятая стадия - «специальная» - необходима для чрезвычайно токсичных и высококумулятивных веществ при недостатке информации о характере токсического действия, для веществ 1-го класса опасности, обладающих канцерогенным и атеросклеротическим эффектами, а также для изучения специальных видов биологического действия:

· аллергенного;

· отдаленного нейротоксического;

· эмбриотоксического;

· тератогенного.

Эта стадия включает пожизненные опыты, изучение развивающегося потомства 1-го и 2-го поколения и т. д.

3.2.6. Шестая стадия - «эпидемиологические исследования» - включается в схему при возможности вычленить влияние данного вещества из всего комплекса воздействующих факторов, и/или рассчитать зависимость «концентрация-риск». Полученные результаты могут служить основанием для корректировки ПДК с учетом влияния на состояние здоровья населения и условий водопользования в районе ниже сброса сточных вод, содержащих изученное вещество. Стадия позволяет уточнить гигиенические рекомендации к условиям сброса сточных вод на основе аналитического контроля за содержанием вещества и/или продуктов трансформации в воде.

Таблица 3.2.