Цель исследования. Обосновать и рекомендовать дозо-временные критерии воздействия сероводорода на здоровье человека и при выполнении работ на загрязненных сероводородом территориях (бурение скважин, нефтегазодобывающие предприятия и пр) и в аварийных ситуациях.
В основной части рекомендаций описаны свойства сероводорода, его содержание в окружающей среде и кругооборот. Описан механизм, острое, подострое и хроническое воздействие сероводорода на здоровье человека
Рекомендовано для быстрой оценки влияния сероводорода на здоровье человека использовать рис. 1 Приложения 1.
Подробная оценка токсического воздействия сероводорода на здоровье населения представлена в Приложении 2.
Методика пересчета концентраций сероводорода приведена в Приложении 3.
Пересчет концентраций сероводорода
Литературные данные о пересчете концентраций сероводорода имеют значительные отличия. Так, в «Федеральном регистре» [28] приводится:
1 ppm (1 млн-1) = 1,4286 мг/м3
В «TERA» - (Toxicology Excellece for Risk Assessment)(http://www.tera.org/ITER/index.html) для перехода от ppm к мг/м3 предлагается формула:
С (мг/м3) = С (ppm) • MW/24,45
где
С (мг/м3) концентрация вещества в мг/м3;
С (ppm) концентрация вещества в ppm;
MW - молекулярный вес химического вещества.
Рис. 1. Изменение состояния здоровья при воздействии сероводорода на человека
1 ppm= С (мг/м3) /(MW/24,45)= С (мг/м3) / 34,08•24.45= 0,72С (мг/м3)
1 мг/м3 = 1,39 С (ppm)
ATSDR - (Агентство по токсическим веществам и регистрам заболеваний) совмеcтно с EPA (http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp%20114-c6.pdf) приводит:
1 ppm=1,40 мг/м3
Вместе с тем, в справочнике «Свойства некоторых загрязняющих веществ» [17] приведены коэффициенты пересчета концентраций:
1 ppm (1 млн-1)=1,5 мг/м3
1 мг/м3 =0,670 ppm
Нами в процессе работы использовались коэффициенты, предлагаемые авторами материалов, приведенных в тексте. Если авторы не предлагали коэффициент, применялись следующие данные:
1 ppm=1,40 мг/м3
1 мг/м3=0,7 ppm
Таким образом, для пересчета концентраций сероводорода рекомендуется использование коэффициента: 1 ppm=1,40 мг/м3.
Рекомендовано расчет дозы сероводорода в зависимости от концентрации и времени воздействия проводить в соответствии с Приложением 4.
Расчет дозы сероводорода в зависимости от концентрации и времени воздействия
Если концентрация сероводорода меняется со временем, доза рассчитывается по формуле:
где: C(t) - концентрация в ppmv во времени t, выраженная в минутах.
dt - время воздействия.
Это означает (Пример 1), что воздействие сероводорода в течение 60 минут в концентрации 427 ppm (605 мг/м3) дает опасную токсическую нагрузку:
2х1012 =(427х427х427х427х60)
Пример 2 Концентрация, которая может оказать опасную токсическую нагрузку в течение 10 минут рассчитывается следующим образом:
Х = (2х1012 : 10)1/4 = 669 ppm (948 мг/м3)
В Соединенных Штатах Америки стандартные уровни острого воздействия (AEGL) характеризуют порог кратковременного ингаляционного воздействия химических веществ на человека в чрезвычайных (аварийных) ситуациях. Федеральный консультативный комитет (NAC) разрабатывает и рекомендует уровни AEGL для федеральных, государственных и местных органов (Приложение 5). Уровни AEGL используются при планировании мероприятий, связанных с возможными аварийными выбросами опасных веществ.
Расчет эквивалентной концентрации, Ceq, для определенного периода времени teq для уровней AEGL производится на основе формулы, аналогичной представленной выше:
где: Ceq и C(t) концентрации в ppmv,
t и teq - время в минутах.
Ceq - эквивалентная концентрация, которая через определенный период времени teq приводит к таким же общим токсодозам, как и фактические концентрации, меняющиеся во времени C(t).
Время между началом аварии и появлением опасного воздействия в населенных пунктах или является основным фактором при определении необходимых мер аварийного реагирования, которые могут быть целесообразно предприняты за имеющийся срок времени. На распространение последствий аварии окажут влияние погода и расстояние (Время распространения ядовитого облака определяются с использованием РД 52.04.253-90 [12] и/или программы "Phast" (разработчик - компания DNV, Великобритания).
При оценке влияния аварийных выбросов сероводорода на здоровье человека применять дозо-временные соотношения, приведенные в Приложении 5 табл. 1.
Таблица 1
Оценка острого воздействия сероводорода, мг/м3 (ppm)
|
Уровень |
Классификация |
Время воздействия |
||||
|
10 минут |
30 минут |
1 час |
4 часа |
8 часов |
||
|
1 |
Концентрация сероводорода, не вызывающая нетрудоспособность* |
0.04 (0.03) |
0.04 (0.03) |
0.04 (0.03) |
0.04 (0.03) |
0.04 (0.03) |
|
2 |
Концентрация сероводорода, вызывающая потерю трудоспособности* |
59 (42) |
45 (32 ) |
39 (28 ) |
28 (20 ) |
24 (17) |
|
3 |
Население, с учетом восприимчивых индивидуумов, может испытать эффекты опасные для жизни, здоровья и даже смерть* |
106 (76) |
85 (60 ) |
71 (50 ) |
52 (37) |
44 (31) |
|
4 |
Минимальная концентрация сероводорода, рассматриваемая, как немедленно опасная для жизни или здоровья** |
948 (669) |
720 (508) |
605 (427) |
428 (302) |
- |
Примечание: *- AEGLs представляют пороговые пределы воздействия и применимы к аварийным ситуациям в пределах от 10 минут до 8 часов. AEGL-1, AEGL-2 и AEGL-3, рассматриваются в течение каждого из 5 периодов (10 и 30 минут, 1 час, 4 часа и 8 часов) и различаются степенями токсических эффектов. Рекомендованные уровни воздействия применимы к общему населению, включая младенцев и детей, и других индивидуумов, которые могут быть чувствительны и восприимчивы [28];
**Национальный Институт Охраны труда - NIOSH [14].
Для прогнозирования масштабов заражения местности сероводородом при авариях применять РД 52.04.253-90 [12] и программу «PHAST Professional».
Список литературы включает 45 источников, в том числе 19 на русском языке.