Расчетные методы определения временных допустимых концентраций химических соединений в различных средах

Установление ПДК каждого отдельного вещества требует продолжи­тельных экспериментальных исследований, тогда как новые химические со­единения и их комбинации получают, синтезируют и внедряют в производст­во значительно быстрее.

Установление ПДК вещества требует разностороннего исследования с привлечением круга специалистов широкого профиля (химиков, токсиколо­гов, биохимиков, гистологов, врачей) и влечет за собой большие материаль­ные затраты. Сказанное подтверждается перечнем сведений, необходимых для государственной регистрации потенциально опасного химического или биологического вещества. Обязательная государственная регистрация химиче­ских соединений введена в нашей стране постановлением Правительства РФ в 1992 г. по форме №1 (см. Приложение), которая осуществляется Россий­ским Регистром потенциально опасных химических и биологических ве­ществ.

Для ликвидации диспропорции между числом новых химических ве­ществ и количеством разрабатываемых гигиенических нормативов в сани­тарное законодательство введены, наряду с ПДК, временные ориентировоч­ные уровни воздействия (ОБУВ) и ориентировочные допустимые уровни (ОДУ). Обоснование временных нормативов проводится с использованием ускоренных экспериментальных данных и расчетных методов, а также по аналогии с ранее нормированными структурно близкими соединениями.

Проведение регрессионных исследований с привлечением исходных токсикометрических данных; регламентируемых величин из смежных облас­тей гигиены; физико-химических характеристик вещества позволило найти определенную зависимость между сравниваемыми показателями.

Одним из самых заманчивых путей является использование физико­химических свойств вещества, что позволило бы избежать экспериментов и получить первоначальные представления о токсичности вещества, которые могли бы быть использованы на стадии разработки технологического про­цесса или опытной установки.

Имеется большое количество формул для расчета ОБУВ с использова­нием физико-химических свойств соединения.

Например:

lg ОБУВ_в (ммг/л) = 0,922 • lg S + lgM - lg X - 3,15,

где S - растворимость химического вещества;

M - молекулярный вес вещества;

X - коэффициент распределения вещества между водой и воздухом.

Рекомендуется производить расчеты по всем имеющимся физико­химическим константам вещества с использованием возможно большего ко­личества формул для получения более достоверного значения ОБУВ.

Однако оценка большинства предложенных формул с использованием физико-химических констант показывает их меньшую ценность по сравне­нию с формулами, использующими в качестве исходных токсикометриче- ских и регламентируемых показателей.

Расчетные методы не могут полностью подменить экспериментальное обоснование ПДК - это в особенности относится к регламентируемым вели­чинам, обладающим выраженным специфическим действием. Однако, как показывает опыт, для многих химических соединений рассчитанные по фор­мулам нормативы весьма близки к узаконенным. По мере накопления токси- кометрического материала, увеличения числа сравниваемых при регрессион­ном анализе значений ПДК точность ОБУВ, ОДУ, ОДК - ориентировочно допустимая концентрация (в почве), ДОК - допустимое остаточное количе­ство (в продуктах питания) становится выше. Для обоснования временных нормативов недостаточно лишь решения математического уравнения, необ­ходим целенаправленный подбор формул, выбор наиболее репрезентативных исходных показателей, а если их нет, то приведение адекватных токсикомет- рических показателей. Чаще всего в расчетных формулах используются дан­ные, характеризующие острую токсичность (ЛК50, ЛД50) и пороги острого действия (ПКос).

Расчетные формулы могут быть оценены по коэффициенту корреляции r. Если этот коэффициент находится в пределах ±0,3, то это означает отсутст­вие корреляционной зависимости между исходными и конечными показате­лями; при r от +0,3 до +0,5 - слабую корреляцию; от +0,5 до +0,7 - удовле­творительную связь; от +0,7 и выше - высокую связь.

Еще более наглядную оценку расчетных формул дает использование пока­зателя Syx. Этот статистический показатель, выраженный в логарифмах, указы­вает, в каких максимальных пределах могут отклоняться расчетные значения временных нормативов от узаконенных ПДК в 66,6 % случаев использования данного уравнения. Чем меньше величина Syx, тем ближе расчетные значения к экспериментально обоснованным. Например, если по используемому в расчетах уравнению Syx = ±0,25, то, следовательно, временный норматив для 2/3 всех со­поставимых веществ будет отличаться от узаконенного ПДК более чем на ±0,25 по логарифму, т. е. не более чем в 1,8 раза.

По другой формуле Syx = ±0,68, т. е. отношение расчетных значений к узаконенным ПДК не превышает для 2/3 веществ уже пятикратной величины.

Ниже приведен ряд формул для расчета значений ориентировочно безо­пасных уровней воздействия в различных средах.