Материал: 3225

6

Таблица 1

Таблица 3

Как показывают данные, приведенные в таблицах, по значению пороговой мощности дозы токсические вещества могут различаться в миллионы раз.

Ниже рассматривается методика решения задач, рекомендованная Агентством по защите окружающей среды США.

При решении задач, в которых рассматривается вдыхание токсиканта, среднесуточное его поступление т, отнесенное к 1 кг массы тела человека,

7

где С - концентрация токсиканта в воздухе, мг/м3; V - объем воздуха, поступающего в легкие, м3/сут (считается, что взрослый человек вдыхает 20 м3 воздуха ежесуточно); f - количество дней в году, в течение которых происходит воздействие токсиканта: Тр - количество лет, в течение которых происходит воздействие токсиканта; Р - средняя масса тела взрослого человека, принимаемая равной 70 кг; Т - усредненное время воздействия токсиканта (или средняя продолжительность возможного воздействия токсиканта за время жизни человека), принимаемое равным 30 годам (10 950 сут).

Вышеприведенное выражение для m базируется на уже давно известной и используемой в токсикологии формуле Габера, по которой вычисляют показатель токсичности вещества Кtox. Для токсиканта, поступающего с воздухом, эта формула имеет вид:

где С- концентрация токсиканта, V- объем легочной вентиляции, t - время воздействия токсиканта, Р - масса тела.

Если решаются задачи, связанные с потреблением питьевой воды, то среднесуточное поступление токсиканта с водой на 1 кг массы тела человека т определяется по несколько измененной формуле:

где С - концентрация токсиканта в питьевой воде, мг/л; v - скорость поступления воды в организм человека, л/сут (считается, что взрослый человек выпивает ежесуточно 2 литра воды); f-количество дней в году, в течение которых происходит воздействие токсиканта; Тр - количество лет, в течение которых потребляется рассматриваемая питьевая вода.

Величины Р и Т - такие же, как и в формуле для поступления токсиканта с воздухом. Размерность величины m - мг/л·сут.

Если решаются задачи, связанные с потреблением продуктов питания, то среднесуточное поступление токсиканта с пищей т, приведенное к 1 кг массы тела человека, вычисляют по формуле:

m = C×M×TP P×T

8

где С - концентрация токсиканта в рассматриваемом пищевом продукте; М − количество продукта, потребляемого за один год; ТP - количество лет, в течение которых потребляется рассматриваемый продукт; Величины Р и Т - такие же, как и в формуле для поступления с воздухом или водой. Величина m имеет размерность мг/кг·сут.

После того, как вычислено среднесуточное поступление токсиканта, отнесенное к 1 кг массы тела, рассчитывается величина, называемая индексом опасности. Ее обозначают через HQ (от слов Hazard Quotient) и определяют выражением: m

HQ = HD

где HD - пороговая мощность дозы, значения которой приведены в табл. 2 - 4 . Если HQ < 1, то опасности нет; риска угрозы здоровью нет. Если же HQ > 1, то существует опасность отравления, которая тем больше, чем больше индекс HQ превышает единицу.

Если в воздухе, питьевой воде или в пище содержатся несколько токсикантов, то полный индекс опасности HQt равен сумме индексов опасности отдельных токсикантов:

HQt = HQ1 + HQ2 + HQ3 +….

Если HQt < 1, то опасности нет, риск угрозы здоровью отсутствует.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

Решите задачи предложенные преподавателем. Задача 1

В одном из колодцев обнаружен тяжелый металл - шестивалентный хром, причем его содержание в воде этого колодца в десять раз превысило значение ПДК хрома (VI) для питьевой воды (0,005 мг/л). Данным колодцем пользуются в течение 6 лет. Рассчитать индивидуальный риск угрозы здоровью.

С =10 ПДК = 0,05 мг/л, V = 2 л/сут,

Тр = 6 лет = 2190 сут, Р = 70 кг,

Г =30 лет = 10950 сут, HD = 5 • 10-3 мг/кг·сут.

9

Задача 2 В воду некоторого водоема попала ртуть, в результате чего содержание

этого элемента в тканях рыбы составляет 10 мг/кг. В течение двух лет в этом водоеме рыбак-любитель ловит рыбу и употребляет ее в пищу. За эти два года он ел рыбу 80 раз, причем за один раз съедал в среднем 150 г. Пороговая мощность дозы ртути (в виде метилртути) при попадании в организм с пищей составляет 1·10-4 мг/кг·сут. Вычислить риск угрозы здоровью.

С = 10 мг/кг,

тр = 150 г,

f = 40 раз в год = 40 (год -1),

Тр = 2 года,

Р = 70 кг, Т= 10950 сут,

HD = 1·10-4 мг/кг·сут.

Задача 3 В воде некоторого водохранилища обнаружен фенол с концентрацией,

равной 3 мг/л. Водохранилище является источником питьевого водоснабжения. Рассчитать риск угрозы здоровью человека, пьющего такую воду в течение трех лет. Учесть, что ежегодно этот человек уезжает из этой местности в отпуск, в котором проводит в среднем 30 дней. Пороговая мощность дозы фенола при попадании в организм с водой составляет 0,6 мг/кг·сут.

С = 3 мг/л, v = 2 л/сут,

f= 335 сут/год,

Тр = 3 года,

Р = 70 кг, Г =70·365 = 10950 сут,

HD = 0,6 мг/кг·сут.

Задача 4 Установлено, что в некоторой местности оказались загрязненными

питьевая вода и выращенные здесь овощи. В воде присутствуют нефтепродукты, их содержание равно 5 мг/л, а в овощах - тетраэтилсвинец с содержанием 5 мкг/кг. Всего овощей в России потребляется в среднем 94 кг на душу населения в год. Человек выпивает в среднем 2 л воды в сутки. Рассчитать индивидуальный риск угрозы здоровью, если человек подвергается воздействию указанных токсикантов в течение трех месяцев. Пороговая мощность дозы нефтепродуктов при попадании в организм с

10

водой составляет 0,6 мг/кг·сут, а пороговая мощность дозы тетраэтилсвинца при попадании в организм с пищей составляет 1,2·10-7 мг/кг·сут. Концентрация нефтепродуктов в воде Сн = 5 мг/л.

Концентрация тетраэтилсвинца в овощах СT = 5 мкг/кг = 0,005 мг/кг.

Тр= 3 мес. = 0,25 года, v = 2 л/сут,

Мводы = 2·365·0,25 = 182,5л, Мов = 0,25·94 кг = 23,5 кг, Р = 70 кг,

Т= 70-365 = 10950 сут,

HD(H) = 0,6 мг/кг·сут. HD(T) = 1,2 · 10-7 мг/кг·сут.

Задача 5 Считается, что в течение года житель России съедает в среднем 130,8 кг

хлебопродуктов. Предположим, что в хлебопродуктах обнаружены нитраты с содержанием, равным 37 мг/кг. Рассчитать индивидуальный риск угрозы здоровью, если такими продуктами человек питается в течение одного года. Пороговая мощность дозы нитратов в пищевых продуктах составляет 1,6 мг/кг·сут.

С = 370 мг/кг, М = 130,8 кг/год,

ТР = 1 год,

Р = 70 кг, Т = 10950 сут,

HD =1,6 мг/кг·сут.

Задача 6 За год взрослый житель России съедает в среднем 151 яйцо. Рассчитать

риск угрозы здоровью при употреблении в гшщу яиц в течение года, если яйца содержат хлор со средним содержанием 30 мг в одном яйце. Пороговая мощность дозы хлора в пищевых продуктах составляет 0,1 мг/кг·сут.

С=30 мг/шт,

f = 151 шт/год,

ТР = 1 года,

Р = 70 кг, Т = 10950 кг·сут,

HD = 4,6-10-2 мг/кг·сут.