Время. Концентрация газов, паров, дымов и пыли в атмосфере вокруг рабочего места может в больших пределах варьировать в зависимости от фазы производственного цикла, объема производства, изменения режима вентиляции или температуры, возможных технологических неисправностей и перерывов в работе. Несмотря на то что эти колебания могут иметь место в очень короткие периоды времени, ими нельзя пренебрегать при определении величины концентрации вещества на рабочем месте. В настоящее время существует тенденция определять пределы воздействия на основании средневзвешенных во времени концентраций (TWA), обычно средней концентрации в течение рабочего дня. Каждое превышение такого предела должно в течение рабочего дня компенсироваться эквивалентным отклонением ниже предела. Однако для многих веществ было бы небезопасно допускать неограниченные пиковые превышения средневзвешенных во времени концентраций, поэтому Американская конференция государственных промышленных гигиенистов (ACGIH) ввела понятие «допустимое отклонение» («permissible excursion») над TWA-предел, который никогда не должен превышаться. Трудности, однако, заключаются в определении величины подобного отклонения. В попытке определить величину допустимого превышения предельного уровня для тех веществ, для которых максимальный уровень не установлен, ACGIH предлагает в качестве ориентировочного способа использовать следующую формулу:

TLV 0-1, фактор превышения =3;

TLV 1-10, фактор превышения =2;

TLV 10-100, фактор превышения =1,5;

TLV 100-100, фактор превышения = 1,25.

Эта формула критиковалась, с одной стороны, как слишком упрощенная, допускающая по аналитическим соображениям большие отклонения от самых низких предельных значений для наиболее опасных веществ и не учитывающая специфические биологические свойства каждого отдельного вещества. С другой стороны, пока отдельные значения допустимых отклонений определяются для групп веществ, имеющих сходный биологический эффект, формула может применяться в качестве практического способа («as a rull of thumb») и действительно используется так в некоторых странах.

В 1980 г. в документе ACGIH по величине порогового предела значения допустимого превышения TLV были аннулированы. В приложении о допустимых отклонениях средневзвешенных во времени пределов (TWA) добавлено следующее определение: «Величина, на которую пороговые пределы могут превышаться в течение коротких промежутков времени без ущерба для здоровья, зависит от множества факторов, например, таких, как природа загрязнителя; воздействие очень высоких концентраций (даже в течение короткого времени); частота возникновения пиковых концентраций и длительность таких периодов. Для принятия решения о том, являются ли условия опасными, должны учитываться все факторы».

Имеются так называемые быстродействующие вещества, для которых пиковые концентрации в течение очень короткого времени могут представлять опасность. Это относится к веществам (таким, как формальдегид), способным вызвать выраженный раздражающий эффект, например пары оксида кадмия-отек легких, хлористый водород-другие часто необратимые изменения тканей, сероводород - глубокое обморочное состояние, органические изоцианаты инициируют повышение чувствительности. Для контроля над подобной опасностью пригодна так называемая «максимальная величина»-концентрация, которая не должна превышаться даже на мгновение. На практике эти «мгновения» могут варьировать в соответствии со временем, затрачиваемым на взятие достаточной для анализа пробы, или, когда это возможно, на определение содержания вещества непосредственно в воздухе. Методика аналитических способов оценки воздушной среды в настоящее время не подразумевает единообразия в длительности
отбора проб, в некоторых случаях эта процедура может занимать до 2 ч.

С 1975 г. ACGIH был принят предел кратковременного воздействия («short-term exposure limit», STEL). Он определяется как максимальная концентрация, воздействию которой рабочие могут подвергаться не более 15 мин, не испытывая при этом: 1) раздражения; 2) хронического или необратимого изменения тканей; 3) состояния наркоза, настолько сильного, что человек становится подвержен опасности несчастного случая и теряет способность к самосохранению, значительно снижается его работоспособность. При условии воздействия указанной концентрации не более 4 раз в день должен быть обеспечен по меньшей мере 60-минутный промежуток между периодами воздействия, а также не должен быть превышен дневной уровень TLV-TWA. Предполагается что STEL не должен быть превышен ни на мгновение в течение всего 15-минутного интервала. Потолочные уровни включены во множество национальных таблиц пределов воздействия. Однако пределы кратковременного воздействия (STEL) в настоящее время используются только в системе ACGIH. Поскольку определение STEL подразумевает, что концентрация значительно снижается за ограниченный интервал времени, этот предельный показатель считают более подходящим для контроля промышленных выбросов, а не окружающей производственной среды; он наиболее применим для быстродействующих веществ, таких, как растворители.

Кумулятивные вещества действуют в течение длительного периода, и может потребоваться увеличение временной единицы, используемой для расчета средневзвешенного во времени значения свыше рабочего дня. Это прежде всего относится к канцерогенным веществам. Например, принятая в ФРГ техническая контрольная концентрация (TRC) для канцерогенных веществ усредняется за 1 г. Годовой интервал был также принят Советом Европейского экономического сообщества (ЕЭС) в его директиве от 29 июня 1978 г., касающейся уровня воздействия мономера винилхлорида. Необходимо и далее накапливать практический опыт применения таких долговременных единиц усреднения.

Итак, для установления средних пределов воздействия в настоящее время используются следующие единицы времени:

-    один год для принятых в ФРГ технических стандартных концентраций (TRC) и для винилхлорида согласно директиве ЕЭС;

-    один день для величин TLV и для большинства пределов воздействия, принятых на государственном уровне;

-15 мин для принятых в системе ACGIH пределов кратковременного воздействия (STEL);

-    допустимые периоды воздействия потолочных концентраций, установленные соответствующими перечнями ACGIH.

Для исключительных ситуаций, например после несчастных случаев или происшествий, приводящих к смертельным исходам и/или значительному материальному ущербу, предложен аварийный уровень воздействия (EEL).

При таком уровне работающий добровольно в течение короткого времени может подвергаться воздействию крайне опасной концентрации токсичного вещества, исходя из предположений, что: а) воздействие, подобное этому, никогда не повторится; б) любое нарушение здоровья, которое может иметь место как следствие подобного воздействия, является обратимым; в) возможность любого такого нарушения здоровья является оправданной при условии достижения ожидаемого результата, если говорить о жизни и здоровье человека и об экономической выгоде. Пределы воздействия не следует смешивать с понятием EEL.

Продолжительность рабочего дня. Пределы воздействия обычно применяются к стандартному рабочему времени - 8 ч в день и 40 ч в неделю, а также ко времени всей трудовой деятельности. Однако практические условия требуют некоторой гибкости в таких исключительных случаях, когда рабочий день продолжается 9 ч или даже 10 ч, и для стран, где рабочая неделя длится от 40 до 45 ч. Если принять во внимание обычную степень приближенности пределов воздействия, то подобные различия, по-видимому, не влияют значительно на надежность обеспечиваемой защиты. Тем не менее при регулярном использовании очень долгих графиков работы длительностью от 10 до 12 ч в день (которые недавно стали действовать в некоторых отраслях промышленности ряда стран) предельные величины должны быть соответствующим образом модифицированы.

Условия производственной среды. Пределы воздействия приведены для определенной температуры воздуха.

В США предельные величины определяются для температуры 25°С. TLV, установленные ACGIH и используемые во многих других странах, рассчитаны с учетом той же температуры воздуха. Значения ПДК, принятые в ФРГ, определяются для температуры 20°С; это означает следующее отличие в формулах пересчета величин из массовых (мг/м3) в объемные (млн^-1):

Этими различиями можно пренебречь в отличие от степени аппроксимации предельных величин. По мере повышения температуры в рабочей зоне возросшая физиологическая рабочая нагрузка приводит к увеличению частоты дыхания и, следовательно, к большему поглощению загрязнителей воздуха, которое не компенсируется увеличением объема выдоха. Скорость поглощения загрязнителей через неповрежденную кожу может также возрастать. Хотя на небольшие отклонения температуры в рабочей зоне можно и не обращать внимания, так как коэффициент запаса учтен в предельных величинах, все же при некоторых условиях поправки становятся существенно необходимыми.

Рекомендуется корректировка величины TLV (ACGIH), когда температура воздуха длительное время превышает 32°С.

Атмосферное давление также может влиять на состояние здоровья. К пределу воздействия следует подходить более осторожно при работе в условиях измененного давления.

Комбинированное воздействие. В последние несколько лет все больше внимания уделяется тому факту, что пределы воздействия применяются к данному веществу в отсутствие других загрязнителей, а также других производственных и непроизводственных факторов, таких, как шум, употребление медикаментов, курение, которые могут изменять или модифицировать эффект воздействия данного вещества; особенно это касается отдаленных эффектов и вытекающей отсюда опасности раковых заболеваний. При использовании пределов воздействия существуют различные подходы к возможным комбинированным воздействиям.

В соответствии со стандартами США и СССР, в случае если в производственной среде присутствуют два или более вредных вещества, их влияние должно рассматриваться в совокупности. Для каждого из них следует подсчитать отношение его концентрации в воздухе к предельному значению. Если сумма таких дробей больше единицы, то предел воздействия смеси превышен, если сумма меньше или равна единице,-предел не превышается. В случае если невозможно измерить концентрацию всех веществ, предельное значение каждого отдельного вещества должно быть уменьшено с помощью поправочного коэффициента, величина которого зависит от числа, токсичности и относительного количества других обычно присутствующих загрязнителей.

Указанная выше формула считается полезной в улучшении защиты здоровья трудящихся. Вместе с тем одни специалисты отказываются применить эту простую математическую формулу оценки степени опасности комбинированных эффектов вместо исследования каждого случая в отдельности; другие считают, что обычные комбинированные эффекты могут быть учтены в диапазонах аппроксимации пределов воздействия.

Отбор проб. Применению пределов воздействия может препятствовать ряд технических факторов. Это прежде всего относится к частицам, так как отбор и анализ проб пыли и волокон являются одной из наиболее сложных областей промышленной гигиены. Предельные величины для частиц зависят от того, насколько тесно они связаны с используемыми методами ; их можно считать эффективными только в том случае, когда они применяются к результатам, полученным с помощью такой же методики, которая была использована и для их установления.

Методы отбора проб выбирают в соответствии с действием веществ: для тех, которые обладают способностью накапливаться, предпочтителен постоянный отбор проб в течение всей рабочей смены, в то время как для быстродействующих веществ необходимо использовать метод быстрого отбора проб, который позволит определять пиковые концентрации, имеющие место всего лишь несколько минут.

Стандарт СССР подразделяет вредные вещества на четыре класса опасности и требует постоянного проведения контроля для веществ первого класса опасности; этот контроль должен обеспечиваться самозаписывающими автоматическими приборами, которые дают сигнал при превышении уровня ПДК. Для периодического отбора проб также устанавливают требования к точности. В основном длительность отбора проб любого вещества зависит от скорости его накопления и выведения из организма человека. Чувствительность и точность выбираемых методов должны соответствовать по крайней мере требованиям проводимых измерений. Упомянутый выше стандарт СССР устанавливает, что приборы и чувствительность метода контроля должны обеспечивать 0,5 уровня ПДК. Их максимальная сумма не превышает ± 25% определяемой величины, в то время как ошибка пробы измерения объема воздуха не допускается выше ± 10%. Оборудование должно быть одинаковым.

Отбор проб следует осуществлять в атмосфере, которой действительно дышат рабочие, так как состав воздуха может значительно меняться в присутствии локальных источников загрязнения даже на расстоянии нескольких десятков сантиметров. Методы отбора проб и анализа надо четко определить с учетом каждой детали, влияющей на результаты, и эти условия необходимо стандартизировать по крайней мере на государственном уровне. Кроме того, методика отбора проб относительно их времени, места, длительности, объема и количества проб должна быть тщательно определена и строго соблюдаться. Достижения в этой области получены при использовании индивидуальных средств контроля.