Начало >> Статьи >> Архивы >> Руководство к практическим занятиям по общей гигиене

Расчетные методы - Руководство к практическим занятиям по общей гигиене

Оглавление
Руководство к практическим занятиям по общей гигиене
Значение гигиенических исследований
Метод санитарного описания
Описание объектов по чертежам и топографическим картам
Методы органолептического исследования  объектов
Санитарно-физические методы исследования воздушной среды
Исследование микроклимата
Методы исследования влажности воздуха
Метода исследования подвижности воздуха
Метода комплексной оценки метеорологических факторов
Исследование ионизации воздуха
Исследование электромагнитных излучений
Исследование интенсивности инфракрасной радиации
Исследование естественной освещенности
Исследование искусственной освещенности
Исследование электромагнитных излучений радиочастот
Исследование механических колебаний воздуха
Исследование вибрации воздуха
Исследование ультразвука и инфразвука
Исследование запыленности воздуха
Методы исследования физико-механических свойств почвы
Методы гигиенических исследований тканей одежды
Испытание гигиенических свойств ткани
Исследование величины теплоизлучения тканями
Методы гигиенических исследований искусственных кож
Санитарно-химические методы исследования внешней среды
Санитарно-химические методы исследования воздушной среды
Определение показателей антропогенного загрязнения воздушной среды
Определение продуктов деструкции пластмасс
Определение в воздухе токсических примесей
Санитарно-химические методы исследования воды
Определение природного солевого состава воды
Определение веществ антропогенного происхождения
Определение в воде токсических   примесей
Санитарно-химические методы исследования почвы
Санитарно-химические методы исследования пищевых продуктов
Экспрессные методы исследования
Микроэкспресс-метод ферментного обнаружения
Бактериологические методы исследования внешней среды
Гельминтологические методы исследования внешней среды
Гидробиологические методы исследования водоемов
Расчетные методы
Исследование реакции организма на воздействие факторов внешней среды
Определение токсичности веществ при пероральном и ингаляционном поступлении
Исследование кожно-резорбтивного действия

Раздел VII.
РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДЫ
Продолжительность изучения темы — 2 ч.
Цель занятия: изучить особенности применения расчетных (Методов в гигиенических исследованиях.
Практические навыки: освоить различные расчетные методы, в частности метод расчета ориентировочных без опасных уровней воздействия (ОБУВ).
Задание студентам: пользуясь основными физико-химическими константами различных токсических веществ (по указанию преподавателя), сделайте расчет ОБУВ.

Методические указания к выполнению задания

В гигиенических исследованиях значительное место занимают расчетные методы, при помощи которых можно относительно быстро и легко определить величины и параметры, необходимые для гигиенических целей.
Достоинством этих методов является возможность получения гигиенических показателей или величин, имеющих гигиеническое значение без инструментальных исследований объектов внешней среды.
Например, по показаниям светового климата можно рассчитать естественную освещенность помещения, по физическим константам света и параметрам светильника — узнать освещенность на рабочем месте.
Зная активность радиоактивного источника, время работы с ним и расстояние от источника до работающего человека, относительно легко рассчитать дозу излучения, которая будет на рабочем месте при данных конкретных условиях работы с этим радиоактивным источником.
В гигиенической практике широко используется расчетный метод оценки калорийности и химического состава пищевого рациона по калорическим коэффициентам белков, жиров, углеводов и химическому составу пищевых продуктов.

Кроме собственно расчетных методов, в гигиенических исследованиях часто применяются расчеты по формулам с использованием показателей, снятых с приборов. Например, расчет всех видов влажности воздуха проводится по формулам с использованием показателей сухого и влажного термометра психометра. Подвижность воздуха рассчитывается с использованием показателей, снятых с анемометра. В этих случаях показания приборов, имеющих непрямопоказывающие шкалы, используются для расчета различных величин и показателей, которые имеют гигиеническое значение.
За последнее время расчетные методы используются в токсикологических исследованиях для приближенного определения величин предельно допустимых концентраций и обоснования ориентировочных безопасных уровней воздействия новых химических веществ (ОБУВ).
Расчетные методы, применяемые для обоснования ориентировочных безопасных уровней воздействия новых химических веществ, делятся на две группы: 1) методы, основанные на связях между физико-химическими свойствами, химической структурой и ПДК, и 2) методы, основанные на связях между параметрами токсичности, определяемыми в краткосрочных опытах, и ПДК.
Методы первой группы позволяют еще до проведения токсикологических исследований предвидеть порядок величины предельно допустимой концентрации, что особенно важно для правильного планирования эксперимента, определения необходимой чувствительности химического метода определения вещества в объектах внешней среды и др. Для расчета ОБУВ летучих химических веществ в воздухе рабочей зоны необходимо знать их главные физико-химические параметры: молекулярную массу, плотность, температуру плавления и кипения, показатели преломления и молекулярной рефракции. Расчет ведут по формулам:
Таблица 27
Поправки к lg ОБУВ для некоторых групп химических соединений


Группа соединений

Величина
поправки

Насыщенные алифатические углеводороды

+0,5

Насыщенные кетоны, спирты, простые и сложные эфиры жирного ряда

+0,5

Углеводороды циклические насыщенные и ароматические (за исключением бензола и его ближайших гомологов)

+0,5

Соединения с тройной связью в прямой цепи

+0,5

Амины жирного ряда

—0,5

Анилин и его производные

-1,0

Ангидриды кислот

— 1,0

Циклические соединения, содержащие в боковой цепи группу NО2

- 1,0

Соединения с группой ONО2 в прямой цепи

—1,0

Соединения с двойной или тройной связью и наличием активных элементов или групп (С1, Вт, F, МО2, ОН) в прямой цепи

—1,0

Соединения, содержащие эпоксигруппу

—1,5

Фосфороорганические соединения

—1

Альдегиды

— 1,5

Соединения, отщепляющие группу С1

-2,0

где ОБУВ — ориентировочный безопасный уровень воздействия, мг/м3; М — молекулярная масса; d — плотность; tкип — температура кипения, tпл — температура плавления; п0 — показатель преломления веществ; R — молекулярная рефракция.
Все результаты, полученные по приведенным формулам, суммируют и вычисляют среднее значение lg ОБУВ, к которому прибавляют поправку на химическое строение вещества (табл. 27).
Для расчета максимально разовой ПДК нового химического вещества в атмосферном воздухе применяют формулу:

где М — молекулярная масса вещества.
При расчетах по данной формуле к величине логарифма ПДК берут специальные поправки с учетом молекулярной массы изучаемого вещества,
Расчет максимально разовой ПДК можно проводить по температуре кипения вещества.
Следует отметить, что приведенные формулы можно использовать лишь для сугубо ориентировочной оценки величины ПДК нового химического вещества, так как в ряде случаев расчеты дают существенные расхождения между расчетными и экспериментально обоснованными величинами.
Более надежные результаты могут быть получены путем сопоставления ПДК для соединений, близких по химической структуре. Для прогнозирования параметров токсичности и ПДК нового химического соединения, относящегося к какой-либо конкретной группе веществ, проводится сопоставление физико-химических свойств и биологической активности ранее изученных структурноблизких соединений. Наиболее простым является графический метод анализа связи между параметрами токсичности и физико-химическими -свойствами исследуемой группы веществ. Для прогнозирования биологических свойств нового соединения на график по оси ординат наносят значения изучаемого параметра токсичности или ПДК ранее изученных веществ, а по оси абсцисс откладывают какой-либо физико-химический параметр. Значения доз или концентраций исследуемых веществ выражают в мМ/м3, мМ/кг или в долях от насыщенных концентраций (например,j . По найденным точкам строят график зависимости биологического эффекта от выбранного физико-химического параметра, который позволяет предсказывать токсические свойства еще не изученных соединений.
Наиболее точные расчеты величины ОБУВ нового химического соединения можно провести по показателям токсичности, определенным в краткосрочных опытах. В настоящее время предложено более 100 различных расчетных уравнений, позволяющих определить ориентировочные ПДК новых химических веществ в объектах внешней среды. Так, максимально разовая предельно допустимая концентрация (ПДКм.р) химического вещества в атмосферном воздухе может быть рассчитана по величине порога запаха Limзап:

или порога изменения световой чувствительности глаза
(Limc.ч.г.)
или порога изменений энцефалограммы человека (Lim энц) ·
или величины ПДК вещества в воздухе рабочей зоны
(ПДКр.з):

Средняя суточная предельно допустимая концентрация (пдкс.с) рассчитывается по другим формулам:

Для прогнозирования ПДК вредных веществ в воде водоемов необходимы данные о пороговых концентрациях по влиянию на органолептические свойства воды и санитарный режим водоемов, а также о среднесмертельных дозах и кумулятивных свойствах нормируемых веществ. В тех случаях, когда отношение среднесмертельной дозы к пороговой концентрации по органолептическому признаку находится в пределах 1000— 100000 и вещество не обладает выраженными кумулятивными свойствами, практически исключается необходимость проведения хронических опытов, так как для подобных веществ лимитирующим показателем вредности будет являться не санитарно-токсикологический, а органолептический признак.
Максимально недействующие дозы (МНД) вредных веществ, найденные в хроническом опыте, тесно связаны с другими токсикометрическими параметрами и уровнями предельно допустимых концентраций:

  1. среднесмертельной концентрацией:
  2. среднесмертельной дозой:

  1. величиной ПДК в воздухерабочей зоны:
  2. среднесуточной ПДК ватмосферном воздухе:

Наибольшее количество формул предложено для ориентировочного определения ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны. В основе этих формул лежат связи ОБУВ с такими параметрами токсикометрии как среднесмертельные концентрации (CL50), среднесмертельные дозы (DL50), порог острого действия (Lim50), порог раздражающего действия (Limiч), коэффициент кумуляции (Ксum) и др.
Так, расчет ОБУВ (мг/м3) органических соединений, находящихся в воздухе в виде смеси паров и аэрозолей, производится по следующим уравнениям:
Для класса углеводородов— ОБУВ =0,016 -DL50 мг/кг » » галлоидуглеводородов—ОБУВ =0,001-DL50 мк/кг
» » спиртов—ОБУВ =0,0025 ·DL60 мг/кг
» » аминов — ОБУВ =0,005 -DL50 мг/кг;
» у>  нитросоединений — ОБУВ = 0,002-DL50 мг/кг;
» » гетероциклических соединений ОБУВ =
=0,002-DL50 мг/кг;
» » сложных эфиров— ОБУВ=0,002 -DL5() мг/кг.
При этом данный расчет ОБУВ проводят, исходя из величины DL50 при введении в желудок.
При одновременном наличии данных о величинах CL50, Limac:  DL50 расчет ОБУВ проводят по уравнениям множественной регрессии, а именно:

Таким образом, в арсенале гигиенических методов имеется целый ряд формул, применение которых позволяет существенно сократить сроки проведения экспериментальных исследований по гигиеническому нормированию новых химических веществ.
Ориентировочные безопасные уровни воздействия промышленных веществ согласно ГОСТУ 12.1.007 = 76 «Вредные вещества. Классификация я общие требования безопасности» разрабатываются в период, предшествующий проектированию производства, и утверждаются секцией ПДК проблемной комиссии «Научные основы гигиены труда и профпатологии» Министерства здравоохранения СССР. Срок действия утвержденных ОБУВ не превышает 2 лет, после чего при наличии сведений о состоянии здоровья рабочих, контактирующих с данным веществом, ОБУВ заменяют предельно допустимой концентрацией.

Образец протокола по теме:

Расчетные методы



 
« Ротавирусный гастроэнтерит   Руководство по клинической электрокардиографии детского возраста »