Количественная оценка и нормирование опасностей

Для количественной оценки (квантификации) опасностей жизненных потоков используют критерии допустимого вредного воздействия потоков (веществ, энергии, информации) и критерии допустимой травмоопасности потоков.

12.1 Критерии допустимого вредного
воздействия потоков

В любой точке жизненного пространства с координатами х, у, z массовые, энергетические и информационные потоки могут оказывать воздействие П. В общем виде это воздействие на объект (человека, природу) определяется его интенсивностью I и длительностью экспозиции τ, т. е.

П(х, у, z) =ƒ(I, τ).

Интенсивность потока определяется по формулам:

— для вещества, г/(м² ∙ с), I_B = G/(F τ ),

— для энергии, Дж/(м² ∙ с) или Вт/м², I _э = Q/(F τ ),

— для информации, бит/с, I_и= И/ τ,

где G- масса вещества, г; F- площадь поперечного сечения потока, м, Q - количество энергии в потоке, Дж; И - количество информации в двоичных знаках, бит.

Основное условие допустимости воздействия потоков в зоне пребывания человека имеет вид:

П ≤ пдп,

гдеП — реальный показатель потока; ПДП - предельно допустимое значение потока.

При воздействии потоков энергии условие допустимости принимает вид:

І_i < ПДУ _i,

где — I_i интенсивность i -го потока энергии в жизненном пространстве; ПДУ,- предельно допустимый уровень интенсивности i -го потока энергии.

Потоки веществ практически всегда воздействуют на человека через изменение концентрации этих веществ в жизненном пространстве. В этом случае допустимое количество i -го вещества G_i, которое можно ввести, например, в объем V помещения из условия отсутствия в нем недопустимого загрязнения i -м веществом, определяют по формуле:

G_i < (ПДКi — С _{ф i}) V,

где ПДК i - предельно допустимая концентрация i -го вещества в помещении; С _{ф i} - фоновое (начальное) загрязнение помещения i -м веществом.

Применительно к ситуации с загрязнением компонент среды обитания различными веществами условие допустимости воздействия имеет вид:

C_i < ПДК _i

где C_i — концентрация i -го вещества в жизненном пространстве; ПДК _i — предельно допустимая концентрация i -го вещества в этом пространстве.

Рассмотрим некоторые примеры нормирования допустимых воздействий на человека. Зоны пребывания человека в рабочей и бытовой средах считаются допустимыми, если в них соблюдены нормативные требования по параметрам микроклимата, по освещению, по предельно допустимым концентрациям загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и по предельно допустимым интенсивностям энергетического облучения.

Для реализации допустимых условий деятельности нормативами по параметрам микроклимата установлены значения температуры воздуха в помещении, его влажности и подвижности (СанПин 2.2.4. 548-96).

В качестве критериев по освещению установлены нормативные требования к естественному и искусственному освещению помещений (СП 52.13330-2011).

В воздухе рабочей зоны содержание вредных веществ (ПДК_р.з.) не должно превышать концентраций, установленных ГОСТ 12.1.005—88 и другими нормативами.

Для оценки качества атмосферного воздуха в населенных пунктах регламентированы два вида допустимых концентраций: максимально разовая (ПДК_{м р}) и среднесуточная (ПДК_сс), при этом концентрация каждого вредного вещества в приземном слое атмосферы не должна превышать максимально разовой предельно допустимой концентрации, т. е. С < ПДК_{м р}, если ее экспозиция не более 20 мин. Если время воздействия вредного вещества превышает 20 мин, то необходимо соблюдать С < ПДК_сс.

Нормирование химического загрязнения почв осуществляется по ПДК_п - предельно допустимым концентрациям. ПДК_п - это концентрация химического вещества, мг, в пахотном слое почвы, кг, которая не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы.

Различают четыре разновидности ПДК_п в зависимости от пути миграции химических веществ в сопредельные среды: ТВ - транслокационный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы через корневую систему в зеленую массу и плоды растений; МА - миграционный воздушный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в атмосферу; MB - миграционный водный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в подземные грунтовые воды и водные источники; ОС - общеса­нитарный показатель, характеризующий влияние химического вещества на самоочищающую способность почвы и микробиоценоз.

Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест проводится по методическим указаниям МУ 2.1.7.1287—03. Для оценки содержания вредных веществ в почве проводят отбор проб на участке площадью 25 м в 3...5 точках по диагонали с глубины 0,25 м.

Говоря о нормировании качества воды необходимо прежде всего определиться с ее назначением (видом): питьевая (хозяйственно-бытовая, технологическая), сточная, оборотная.

Питьевая вода в соответствии с СанПиН 2.1.4.559—96 должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства. Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям таким как термотолерантные коли- формные бактерии, колифаги, цисты лямблий и др.(Таблица 12.1)

Таблица 12.1

Обобщенные показатели и содержание вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории Российской Федерации (выдержка из СанПиН 2.1.4.559—96)

Показатели	Единицы измерения	Нормативы (предельно допустимые концентрации (ПДК)), не более	Показатель вредности	Класс опасности
Обобщенные показатели
Водородный показатель	Единицы рН	В пределах 6-9	-	-
Жесткость общая	ммоль/л	7,0	-	-
Нефтепродукты, суммарно	мг/л	0,1	-	-

Окончание таблицы12.1

Фенольный индекс		0,25	-	-
Поверхностно активные вещества (ПАВ), анионактивные		0,5	-	-
Неорганические вещества
Алюминий (А1)	мг/л	0,5	с.-т.*
Медь (Си, суммарно)		1,0	-
Нитраты (поNO3)			орг.*
Свинец (РЬ, суммарно)		0,03
Сульфаты (S04)			орг.
* Лимитирующий признак вредности вещества, по которому установлен норматив: с.-т. — санитарно-токсикологический, орг. — органолептический.

Безвредность питьевой воды по химическому составу определяется ее соответствием нормативам по обобщенным показателям и содержанию вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории РФ, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение (табл. 12.1), а также по содержанию вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения (СанПиН 2.1.4.559—96).

Радиационная безопасность питьевой воды определяется ее соответствием нормативам по показателям общей α- и β- активности, Бк/л.

Нормируемые параметры шума определены ГОСТ 12.1.003—83 с дополнениями 1989 г. и СН 2.2.4/2.1.8.562—96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилой застройки». Документы классифицируют шум по спектру на широкополосные и тональные, а по временным характеристикам - на постоянные и непостоянные. Для нормирования постоянных шумов применяют допустимые уровни звукового давления, дБ, в девяти октавных полосах частот в зависимости от вида производственной деятельности. Для ориентировочной оценки в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах допускается принимать уровень звука, дБА, определяемый по шкале А шумомера.

Нормативные требования по защите от вибраций установлены ГОСТ 12.1.012—2004 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования» и санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.566—96 «Производст­венная вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».

При гигиенической оценке вибраций нормируемыми параметрами являются средние квадратические значения виброскорости и (и их логарифмические уровни L_υ) или виброускорения для локальных вибраций в октавных полосах частот, а для общей вибрации - в октавных или третьоктавных полосах. Допускается интегральная оценка вибрации во всем частотном диапазоне нормируемого параметра, в том числе по дозе вибрации D с учетом времени воздействия. Для общей и локальной вибрации зависимость допустимого значения виброскорости v_t, м/с, от времени фактического воздействия вибрации, не превышающего 480 мин, определяется по формуле

где υ ₄₈₀ - допустимое значение виброскорости для длительного воздействия в течение 480 мин, м/с; Т - время воздействия, мин. При регулярных перерывах воздействия локальной вибрации в течение рабочей смены допустимые значения уровня виброскорости следует увеличивать на значения, приведенные ниже:

Допустимые уровни вибрации в жилых домах, условия и правила их измерения и оценки регламентируются Санитарными нормами.

Необходимо отметить, что при длительном воздействии вредных факторов на человека допустимые пороговые уровни воздействия в виде ПДК и ПДУ требуют коррекции. При короткой экспозиции допустимыми являются более высокие уровни воздействия вредных факторов, а при длительной экспозиции они должны снижаться.

Так, например, сроки развития периферических расстройств зависят не только от уровня, сколько от дозы вибрации в течение рабочей смены. Преимущественное значение имеет время непрерывного контакта с вибрацией и суммарное время воздействия вибрации за смену. У формовщиков, бурильщиков, заточников, рихтовщиков при среднечастотном спек­тре вибраций заболевание развивается через 8... 10 лет работы. Обслуживание инструмента ударного действия (клепка, обрубка), генерирующим вибрацию среднечастотного диапазона (30... 125 Гц), приводит к развитию сосудистых, нервно-мышечных, костно-суставных и других нарушений через 12...15 лет. Определенным регулятором дозового воздействия вред­ных факторов является соблюдение регламента работы: чередование фаз работы с перерывами на отдых.

Учет времени воздействия вредных факторов на величину их допустимых значений применяется при нормировании электромагнитных излучений. Так, в диапазоне частот 300 МГц...300 ГГц величину предельно допустимого энергетического воздействия электромагнитного излучения на человека определяют по формуле:

ППЭ _доп= k∙ ЭЭ/τ

гдеППЭ_доппредельно допустимое значение плотности потока энергии, Вт/м²; k - коэффициент ослабления биологической эффективности;
k = 1 для всех случаев, k = 10 для облучения от вращающихся антенн; k = 12,5 для локального облучения кистей рук;ЭЭ_доп - предельно допустимая энергетическая экспозиция, равная 2 Вт ∙ч/м; τ - время пребывания в зоне облучения за рабочую смену, ч.

Рис. 2.7. Зависимость ПДУ воздействия от времени

Во всех случаях максимальное значение ППЭ_доп не должно превышать 10, а при локальном облучении 50 Вт/м².

Применительно к условиям загрязнения производственной и окружающей среды электромагнитными излучениями радиочастотного диапазона действуют Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2.4.1191-03, СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 и ГОСТ 12.1.006-84*.

Критерии допустимого воздействия установлены и для случаев возникновения других опасностей: для инфразвука и ультразвука, для лазерного, инфракрасного, ультрафиолетового и радиационного излучений, для случаев загрязнения продуктов питания и т. д. Конкретные значения ПДК и ПДУ установлены санитарными нормами.