Токсикометрия
Количественная характеристика токсичности веществ достаточно сложна и требует многостороннего подхода. Судить о ней приходится по результатам воздействия вещества на живой организм, для которого характерна индивидуальная реакция, индивидуальная вариабельность, поскольку в группе испытуемых животных всегда присутствуют более или менее восприимчивые к действию изучаемого токсина индивидуумы.
Токсикометрия – раздел токсикологии, изучающий зону и количество токсического действия ядовитых веществ. Поэтому дозы и концентрации ядовитых веществ принято подразделять в зависимости от степени выраженности вызываемого ими биологического эффекта.
Основные параметры и критерии токсичности веществ в токсикометрии:
1.Минимально действующая, или пороговая, доза (концентрация) ядовитого вещества – это такое его наименьшее количество, которое при однократном (остром) или многократном (хроническом) воздействии вызывает явные, но обратимые изменения жизнедеятельности. Их обозначают соответственно Limac, Limch.
2.Минимальная токсическая доза (концентрация) (LD0, Cl0) – максимально переносимая доза ядовитого вещества в мг/кг при однократном введении внутрь или подкожно, вызывающая токсический эффект без летального исхода, при этом отмечается выраженное отравление с комплексом характерных патологических сдвигов в организме.
3.Среднесмертельная (LD50, Cl50) или абсолютносмертельная доза (LD100, Cl100) (концентрация) –количества вещества, вызывающие гибель 50% или 100% особей при однократном введении токсического вещества внутрь или подкожно. Эти показатели используются в экспериментальных исследованиях. Принята следующая классификация веществ по признаку острой токсичности (LD50 для крысы при пероральном введении, мг/кг):
• чрезвычайно токсичные <5;
• высокотоксичные 5–50;
• умеренно токсичные 50–500;
•малотоксичные 500–5000;
• практически нетоксичные 5000–15000;
• практически безвредные >15000.
4. Величина токсичности (Т) – рассчитывается применительно к сильным ядам, действующим ингаляционно, и определяется по модифицированной формуле Габера (1)
T = 
(1)
где C – концентрация, мг/л; t – экспозиция, время воздействия, мин; V – объем легочной вентиляции, л; g – масса тела, кг. 
5.Токсичность (Т) вещества определяется величиной, обратной среднесмертельной дозе (концентрации): Т = 1 / LD50 (Cl50).
Показатель токсичности применяют в качестве меры несовместимости вещества с жизнью. Недостатком этой формулы является то, что она не учитывает возможность биотрансформации и детоксикации яда, а также возможности кумулятивного эффекта.
6.Коэффициент возможного ингаляционного отравления (КВИО) (2)
КВИО = С20град. по Цельсию / Cl 
, (2)
гдеС20град по Цельсию–максимально достижимая концентрация вещества при 200С; Cl (мин) – половинная смертельная концентрация при экспозиции 120 минут (распространенные в России условия опыта).
7.Зона острого токсического действия (Zас) (зона акута)также определяет опасность химического вещества. Является отношением величины концентрации, вызывающей гибель 50% животных, к минимальной пороговой дозе при однократном воздействии. Чем меньше этот показатель, тем более высокий класс опасности вещества, и чем более высокий показатель, тем меньше класс его опасности.
8.Зона хронического действия (Zch) –отношение величины пороговой дозы при однократном введении к многократной. Чем выше этот показатель, тем более опасно вещество при хроническом воздействии.
9.ПДК – предельно допустимая концентрация вещества в воздухе (мг/м3), которая при ежедневном воздействии в течение сколь угодно длительного времени не вызывает токсических явлений у человека и животных в жизни настоящего и последующего поколений.
10. ОБУВ – ориентировочный безопасный уровень вещества в воздухе, мг/м3.
11.МДУ –максимально допустимые уровни содержания пестицидов в пищевых продуктах (мг/кг).
12. ДСД – допустимая суточная доза – ежедневное поступление вещества, не оказывающее негативного влияния на здоровье человека в течение всей жизни.
13.ДСП– допустимое суточное потребление – величина, рассчитываемая как произведение ДСД на среднюю величину массы тела (60 кг).
На жизнедеятельность человека оказывают влияние все виды загрязнений окружающей его среды и продуктов питания. Поэтому уровни загрязнений обязательно контролируются по предельно допустимым концентрациям (ПДК) предельно допустимых выбросов (ПДВ) и другим нормативам с целью предотвращения вредных воздействий на человека.
Воздействие вредных химических, физических, биологических факторов на биоценоз, т. е. качество окружающей среды, нормируется на государственном уровне. Предусмотрены предельно допустимые нормы антропогенного воздействия на окружающую среду, гарантирующие экологическую безопасность населения и сохранение генетического фонда. В основу нормативов качества окружающей среды положены три показателя, учитывающие:
ü медицинский уровень – угрозу здоровью человека;
ü технологический – способность к техническому и экономическому обеспечению выполнения установленных нормативов;
ü научно-технический – наличие и возможность средств контроля установленных норм.
К нормативам качества окружающей среды относятся:
ü предельно допустимые или временно согласованные нормы выбросов в атмосферу вредных веществ (ПДВ, ВСВ);
ü предельно допустимые или временно согласованные нормы сбросов в водоемы (ПДС, ВСС);
ü предельно допустимые нагрузки отходов производства на земли и почвы (ПДН) и др.;
ü предельно допустимые нормы и лимиты по изъятию и воспроизводству природных ресурсов исходя из необходимости поддержания равновесия в природной среде;
ü предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе, воде, почвах (ПДК), ориентировочно безопасные уровни воздействия их на людей (ОБУВ) или предельно допустимые дозы воздействия вредных веществ на людей (ПДД);
ü нормы предельно допустимого количества микроорганизмов и других биологических факторов в атмосфере, воде, почвах;
ü нормы предельно допустимых или ориентировочно допустимых уровней (ПДУ, ОДУ), предельно допустимых доз (ПДД) для шума, вибрации, электрических и электромагнитных полей и иных физических факторов, которые могут оказывать влияние на здоровье людей и их работоспособность;
ü нормы предельно допустимых остаточных количеств химических веществ в продуктах питания, устанавливающие минимально допустимые дозы (МДД), которые безвредны для человека по каждому используемому химическому веществу и при их суммарном воздействии;
ü нормы предельно допустимого уровня или предельно допустимой дозы безопасного содержания радиоактивных веществ в окружающей среде и продуктах питания, а также ПДУ и ПДД радиационного облучения людей;
ü нормативы на санитарно-защитные зоны и полосы.
Лимитирующий показатель вредности (ЛПВ) включает три характеристики загрязняющего вещества: относительная токсичность вещества, способность к аккумуляции, устойчивость.
1. Относительная токсичность вещества определяется как летальная концентрация вещества, приводящая к гибели 50% особей (ЛК50) за определенный период воздействия (96-120 час). По этому показателю выделяются шесть групп веществ (табл. 1).
2. Способность к аккумуляции характеризуется коэффициентом аккумуляции (КАК) – отношением концентрации вредного вещества в объекте или живом организме к концентрации этого же вещества в среде или в пище в равновесном состоянии (табл. 2).
Таблица 1 – Классификация веществ по показателю относительной токсичности
| Груп-па | Токсичность | ЛК50 за 96-120 час, мг/л | ПДК, мл/л | ЛК50/ ПДК |
| Особо высокая | <0,01 | <0,0001 | >100 | |
| Высокая | 1,0–0,001 | 0,01–0,0001 | ||
| Средняя | 10–1,0 | 0,1–0,01 | >50 | |
| Умеренная | 100–10 | 10–1,0 | >10 | |
| Малая | 1000–100 | 200–10 | >5 | |
| Очень малая | >1000 | >200 | ≤5 |
Таблица 2 – Классификация веществ по способности к аккумуляции
| Группа | Аккумуляция | КАК = Концентрация вещества в организме ∕ Концентрация вещества в среде |
| Сверхвысокая | >1000 | |
| Выраженная (высокая) | 1000–201 | |
| Умеренная | 200–51 | |
| Слабовыраженная | 50–1,1 | |
| Отсутствует | 1,0 и < |
3. Устойчивость к распаду – характеризуется временем снижения концентрации вещества в 20 раз – τ95, сутки (табл. 3).
4. На основании степени токсичности загрязнителя, его аккумулятивности и стабильности выделяются четыре класса опасности (табл. 4).
Таблица 3 – Классификация веществ по устойчивости к распаду
| Груп-па | Стабильность | τ95, сутки | |
| t = 15ºC | t = 10ºC | ||
| Малая | >10 | До 20 | |
| Умеренная | 11–20 | 20–30 | |
| Средняя | 21–110 | 31–190 | |
| Высокая | 111–340 | 191–560 | |
| Очень высокая | 341–690 | 561–1100 | |
| Сверхвысокая | >690 | >1100 |
Таблица 4 – Классы опасности загрязняющих веществ
| Класс опасности | Название класса | Основные показатели |
| 1-й класс (1к) | Чрезвычайно опасные, особо опасные вещества (ООВ) | Ксенобиотики. ПДК < 10-5 мг/л; КАК >200; τ95 > 180 сут |
| 2-й класс (2к) | Высокоопасные вещества (ОВ) | Ксенобиотики, Pb, As, CCl4, CHCl3. ПДК = 10-4 – 10-5 мг/л; КАК = 1,1–50; τ95 = 59 – 10 сут |
| 3-й класс (3к) | Опасные вещества | Ксенобиотики и природные вещества H2S,S2-. ПДК = 10-3 – 10-4 мг/л; КАК = 50 – 200; τ95 = 60 – 180 сут |
| 4-й класс (4к) | Умеренно опасные вещества | В основном природные вещества ПДК > 0,01 мг/л; τ95 10 сут |
Дата добавления: 2015-04-21; просмотров: 2493;