2. На втором этапе изучают непосредственное действие вещества на организм. Оно начинается с острых экспериментов, главная задача которых заключается в получении первичных токсикометрических данных о веществе. Зная физико-химические свойства вещества и его первичную токсикологическую характеристику, с помощью расчетных методов определяют ориентировочную величину ПДК. Затем проводят подострый эксперимент в течение 1–2 мес., что позволяет установить коэффициент кумуляции и наиболее уязвимые физиологические системы и органы, уточнить механизм действия вещества, его метаболизм и выведение.
3. После этого переходят к длительному «хроническому» эксперименту, который продолжается в течение 4–6 мес. при моделировании производственных условий; 8—12 мес. при моделировании коммунальных условий; 24–36 мес. при изучении процессов старения и индуцирования опухолей.
4. В ходе эксперимента изучают интегральные показатели состояния животных и степень напряжения регуляторных систем, функции и гистоморфологию отдельных органов, состояние обменных процессов, влияние функциональных нагрузок. Эти исследования позволяют установить гигиенически значимые пороговые и подпороговые дозы вещества, зная которые и применяя соответствующие коэффициенты экстраполяции, рассчитывают ПДК по санитарно-токсикологическому признаку.
5. В ряде случаев используются более чувствительные тесты, позволяющие выявить и оценить не только общетоксическое действие, но и эмбриотоксическое (может быть сильнее в 5—10 раз и более), гонадотоксическое, аллергенное действие. Исследуются также канцерогенная и мутагенная активность вещества.
6. На людях в каменных условиях исследуют порог вкуса, обоняния, рефлекторного (с помощью электроэнцефалографии) и раздражающего действия. Эти данные, как и результаты влияния вещества на санитарные условия жизни (например, на зеленые насаждения, прозрачность атмосферы), сопоставляют с ПДК по санитарно-токсикологическому признаку и в случае необходимости снижают ее.
7. Изучение действия фактора на организм и здоровье в натуральных условиях после внедрения этого фактора в производство. Проводят исследование непосредственного и опосредованного влияния фактора на здоровье. Это выясняют путем анкетного опроса населения (например, ощущение неприятного запаха, загрязнение пылью окон и т. д.) и исследования показателей здоровья (заболеваемость, инвалидность и т. д.).
Проверка надежности экспериментально установленных ПДК в натурных условиях является завершающим этапом гигиенического нормирования.
В настоящее время разрабатывается теория биологической эквивалентности для обоснования действия различных факторов с нормированием максимально допустимой нагрузки (МДН), под которой понимают максимально-допустимую интенсивность воздействия на человека (коллектив) всей совокупности факторов окружающей среды.
Следует отметить, что действующие ПДК по своей сути являются антропоцентрическими и не могут гарантировать отсутствие биоэкологических изменений (нарушение экосистем, влияние на популяции и т. д.). Это диктует необходимость разработки концентрации экологической безопасности, основанной на оценке состояния здоровья населения, природных экосистем и окружающей среды.
Методологические основы гигиенического нормирования атмосферных загрязнений включают следующие положения:
1. Допустимой признается только такая концентрация химического вещества в атмосфере, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного либо неприятного действия, не влияет на самочувствие и работоспособность.
2. Привыкание к вредным веществам, находящимся в атмосферном воздухе, рассматривается как неблагоприятный эффект.
3. Концентрация химических веществ в атмосфере, которые неблагоприятно действуют на растительность, климат, прозрачность атмосферы и бытовые условия жизни населения, считается недопустимой.
Существующая в настоящее время практика гигиенического нормирования загрязняющих веществ в атмосферном воздухе основана главным образом на первых двух критериях вредности. Экологические эффекты атмосферных загрязнений при разработке ПДК учитываются пока редко. В России устанавливаются нормативы для двух периодов усреднения проб атмосферного воздуха: максимальная разовая ПДК (время усреднения пробы 20–30 мин) направлена на предупреждение рефлекторных реакций, связанных с пиковыми кратковременными подъемами концентраций вредного вещества, и среднесуточная ПДК, которая предназначена для предотвращения хронического воздействия атмосферных загрязнителей, вызывающих общетоксический или специфический эффект. В зависимости от токсичности и опасности атмосферные загрязнители подразделяются на 4 класса опасности. Для веществ 1 и 2 классов опасность достижения токсических концентраций в случае превышения ПДК, как правило, наиболее велика.