способ гигиенической оценки влияния содержащихся в воздухе вредных веществ на организм человека

Формула изобретения

1. Способ гигиенической оценки влияния содержащихся в воздухе вредных веществ на организм человека, заключающийся в определении кратности превышения предельно допустимых концентраций содержащихся в воздухе вредных веществ, которая при результате менее или равном 1 свидетельствует об отсутствии неблагоприятного влияния содержащихся в воздухе вредных веществ, а при результате больше 1 указывает на то, что содержащиеся в воздухе вредные вещества действуют неблагоприятно, отличающийся тем, что у человека, находящегося в анализируемой воздушной среде, определяют кратность превышения среднерабочей величины максимальной нормируемой интенсивности легочной вентиляции.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что у человека, находящегося в анализируемой воздушной среде, определяют среднерабочую величину фактического минутного объема дыхания и произведение этой величины с кратностью превышения предельно допустимых концентраций содержащихся в воздухе вредных веществ, находят отношение полученной от произведений величины к удвоенному максимальному нормируемому минутному объему дыхания, к величине указанного отношения частное от деление концентраций содержащихся в воздухе вредных веществ на их удвоенное предельно допустимые концентрации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам определения неблагоприятного воздействия содержащихся вредных веществ на организм человека.

Известен способ гигиенической оценки влияния содержащихся в воздухе вредных веществ на организм человека по кратности превышения предельно допустимых концентраций содержащихся в воздушной среде вредных веществ. Например, в отношении одного содержащегося в воздухе вещества или группы веществ, обладающих между собой аддитивным действием на организм человека, гигиеническая оценка влияния веществ определяется по формуле 1.

где

C₁, C₂, C_n - концентрации содержащихся в воздухе веществ, мг/м³;

ПДК₁, ПДК₂, ПДК_n - нормируемые предельно допустимые концентрации содержащихся в воздухе веществ, мг/м³.

Для веществ, обладающих между собой независимым действием на организм, гигиеническая оценка влияния содержащихся в воздухе вредных веществ на организм человека производится на основе определения кратности превышения их предельно допустимых концентраций, но по наиболее токсичному веществу.

Таким образом, в имеющемся способе гигиенической оценки влияния содержащихся в воздухе вредных веществ на организм человека и действующих нормативах содержания вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест и в воздухе рабочей зоны производственных помещений, категория предельно допустимой концентрации (ПДК) вещества представлена в качестве критерия санитарного благополучия воздушной среды, но в формах, не имеющих отношения, например, к факторам трудового процесса, хотя ПДК веществ создается для человека, который является субъектом трудового процесса и, следовательно, имеет к факторам трудового процесса непосредственное отношение. Вывод о необходимости учета взаимосвязи между факторами среды и трудового процесса при гигиенической оценке влияния содержащихся в воздухе вредных веществ на организм человека вытекает также из определения понятия ПДК. Предельно допустимая концентрация вредного вещества - это такая его концентрация, воздействие которой, независимо от наличия других вредных факторов, не превышающих нормативов, при работе установленной продолжительности в течение всего трудового стажа не вызывает заболевания или другого отклонения в состоянии здоровья как самого работающего, так и его потомства.

Описанный способ гигиенической оценки влияния содержащихся в воздухе вредных веществ на практике часто приводит к противоречивым ситуациям, когда при различных мышечных нагрузках, категориях тяжести труда и обусловленных ими функциональных состояниях организма (в том числе и превышающих предельно допустимые), гигиеническая характеристика, например, производственной среды по критерию кратности превышения ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, получает одну и ту же оценку. Между тем известно, что физическая мышечная нагрузка оказывает мощное и разностороннее влияние на все органы и системы организма, изменяет условия резорбции, распределения, превращения, выделения ядов и течение интоксикации в целом. Динамические физические нагрузки активизируют основные вегетативные системы жизнеобеспечения - дыхание и кровообращение, усиливают активность нервно-эндокринной системы, а также многие ферментативные процессы. Увеличение легочной вентиляции приводит к возрастанию общей дозы пылевых, газообразных веществ и паров, проникающих в организм через дыхательные пути. В связи с этим при наличии сопутствующих воздействию содержащихся в воздухе вредных веществ факторов, превышающих нормативные значения, возникает опасность отравления наркотиками, раздражающими парами и газами, токсическими пылями, фактические концентрации которых меньше или равны своим ПДК, поскольку в данных условиях критерий ПДК согласно определению этого понятия не может являться гарантом безопасной концентрации вредного вещества.

Таким образом, описанный способ гигиенической оценки влияния содержащихся в воздухе вредных веществ на организм человека недостаточно точно характеризует степень этого влияния при наличии сочетанного воздействия на человека других вредных факторов, превышающих нормативы, поскольку не учитывает, например, обусловленную физической нагрузкой интенсивность аспирации содержащихся в воздухе вредных веществ системой внешнего дыхания, функциональное напряжение которой, как известно, характеризует общие энерготраты организма и тяжесть труда.

Цель изобретения - повышение точности оценки влияния содержащихся в воздушной среде вредных и опасных веществ на организм человека при наличии воздействия на него физических мышечных нагрузок, превышающих нормативные.

Указанная цель достигается тем, что известным способом гигиенической оценки влияния содержащихся в воздухе вредных и опасных веществ на организм человека, заключающемся в определении кратности превышения сумм предельно допустимых концентраций содержащихся в воздухе вредных и опасных веществ, согласно изобретению по известной методике функциональное состояние аппарата внешнего дыхания подвергается исследованию, при котором определяется фактический минутный объем дыхания у человека, находящегося в анализируемой воздушной среде, находится величина произведения кратности превышения сумм предельно допустимых концентраций содержащихся в воздухе вредных и опасных веществ с фактическим минутным объемом дыхания, определяется отношение полученной от произведения величины к сумме фактического и максимального предельно нормируемого минутного объема дыхания. Согласно нормативам максимальная предельно нормируемая величина минутного объема дыхания у человека, соответствующая воздействию на него максимальной предельно допустимой физической мышечной нагрузки, составляет 18 л.

В целях обеспечения преемственности по отношению к традиционным принципам гигиенической оценки загрязнения воздушной среды вредными веществами и удобства применения получаемых данных в различного рода исследованиях условий труда человека нами составлена следующая эмпирическая формула (2) расчета показателя неблагоприятного влияния содержащихся в воздушной среде вредных веществ на организм человека:



где

C - концентрация вредного или опасного вещества в воздушной среде, мг/м³;

ПДК - предельно допустимая концентрация вредного или опасного вещества в воздушной среде, мг/м³;

_n - знак суммы нескольких вредных или опасных веществ в воздушной среде, обладающих аддитивным действием на организм;

МОД_(ф) - среднерабочая величина фактического минутного объема дыхания, л;

МОД_(м.п.н.) - среднерабочая величина максимального предельно нормируемого минутного объема дыхания, соответствующая максимальным предельно допустимым физическим мышечным нагрузкам, л (равна 18 л).

При составлении формулы (2) преследовалась цель отражения нормативной роли ПДК веществ в гигиенической оценке влияния содержащихся в воздушной среде вредных веществ на организм человека как в случаях отсутствия сочетанного действия физических мышечных нагрузок, превышающих нормативы, так и при наличии такового. В результате с помощью левой части формулы (2) отражается традиционный методический подход к гигиенической оценке воздушной среды, а посредством правой - с учетом наличия физической мышечной нагрузки, превышающей нормативы. При результатах, меньших или равных единице, неблагоприятное действие содержащихся в воздухе вредных и опасных веществ отсутствует или не превышает определяемую современными методами исследования нормируемую величину. Если результат больше единицы, имеет место неблагоприятное действие содержащихся в воздухе вредных веществ на организм человека, которое при необходимости может быть ранжировано на степени вредности и опасности в соответствии с имеющимся нормативом.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что у человека, находящегося в анализируемой воздушной среде, определяется величина фактического минутного объема дыхания и произведение этой величины с кратностью превышения суммы предельно допустимых концентраций содержащихся в воздухе вредных и опасных веществ, находится отношение полученной от произведения величины к сумме фактического и максимального предельно нормируемого минутного объема дыхания.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "Новизна".

Известно техническое решение, в котором для гигиенической оценки влияния на организм человека содержащихся в воздушной среде вредных и опасных веществ в концентрациях, превышающих свои ПДК, учитывается длительность воздействия на организм указанных веществ (длительность проживания в местах с загрязненным атмосферным воздухом, стаж работы в условиях с повышенным содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны).

Математически данный способ выражается уравнением (3):



где

A - показатель неблагоприятного влияния содержащихся в воздушной среде вредных и опасных веществ на организм человека, усл.ед.;

- кратность превышения суммы предельно допустимых концентраций содержащихся в воздухе вредных веществ, обладающих аддитивным действием на организм;

B - время неблагоприятного воздействия содержащихся в воздухе вредных веществ, количество лет.

Однако длительность воздействия содержащихся в воздухе вредных веществ не учитывает индивидуальную для конкретного лица или группы лиц, объединенных, например, видом профессиональной деятельности, интенсивность поступления этих веществ в организм через систему внешнего дыхания, поскольку известно, что кроме химических и физических свойств вредных веществ только минутный объем дыхания, изменяющийся под воздействием физической нагрузки в десятки раз, может влиять на интенсивность поступления вредных веществ в организм.

Таким образом, в известном техническом решении недостаточно полно учитывается интенсивность поступления вредных веществ в организм человека при воздействии на него физических мышечных нагрузок, превышающих нормативные, что значительно снижает точность способа оценки влияния содержащихся в воздухе вредных и опасных веществ на организм человека. Более точное определение интенсивности поступления содержащихся в воздухе вредных и опасных веществ в организм человека при сочетанном воздействии на него физических мышечных нагрузок, превышающих нормативные, достигается в заявленном решении. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "Существенные отличия".

На основании изучения большого статистического материала, накопленного за 40 лет работы Южно-Уральского Криолитового завода (в настоящее время АО "Криолит"), и анализа тщательно выверенного профмаршрута у лиц, заболевших профессиональным флюорозом при работе на данном предприятии, было установлено, что коэффициенты линейной корреляционной связи показателя неблагоприятного влияния содержащихся в воздухе рабочей зоны фторсоединений, определенного по формулам 2, 1 и 3 со стажем работы в условиях сочетанного с мышечными нагрузками воздействия фторсоединений до возникновения профессионального флюороза, составляют: - 0,750 (P < 0,01), - 0,591 (P < 0,05) и - 0,169 (P > 0,05) соответственно. Данные результаты получены при воздействии на рабочих умеренных и тяжелых физических мышечных нагрузок, вызывающих соответственно умеренную и превышающую нормативы реакцию функции внешнего дыхания. Среднерабочий минутный объем дыхания при выполнении различных работ составлял от 10 до 27 л.

Таким образом, апробация предлагаемого способа гигиенической оценки воздуха рабочей зоны на АО "Криолит" показал, что заявляемый способ по сравнению с известными обладает большей точностью в отражении величины неблагоприятного воздействия на организм человека содержащихся в воздухе рабочей зоны вредных фтористых соединений (пары фтористо-водородной кислоты и пыль фторсолей), так как наряду с кратностью превышения предельно допустимых концентраций вредных веществ в заявленном способе учитывается интенсивность их аспирации органами внешнего дыхания.