candidate of medical sciences, professor of AMS
кандидат медицинских наук, профессор АВН, ведущий научный сотрудник лаборатории гигиенических методов исследования факторов окружающей среды
Doctor of Biological Sciences, Supervisor Saratov Hygiene Medical Research Center of the FBSI «FSC Medical and Preventive Health Risk Management Technologies»
Доктор биологических наук, руководитель Саратовского МНЦ гигиены ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»
кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории гигиенических методов исследования факторов окружающей среды
One promising area of unmanned aerial system development is the use of chemicals in the form of liquid aerosols. Implementing new technologies in chemical application scenarios requires a public health safety assessment. In this case, the toxicity of chemicals and the absorbed toxic doses under the expected inhalation and dermal exposure conditions are used as safety criteria. The existing variety of methodological approaches to determining absorbed doses is largely based on the results of toxicological studies of liquid aerosol systems with particle sizes up to 4 µm, while unmanned aerial systems generate aerosols with particle sizes ranging from 100 to 300 µm. Increasing particle size alters the evolution of liquid aerosol systems in the air, which affects inhalation and dermal toxicity. Research into the toxic effects of coarse aerosol systems is complicated by the need for full-scale field experiments, the results of which can introduce additional uncertainties into the process of assessing the toxicity of chemicals. This highlights the need to adapt existing approaches to absorbed dose assessment by focusing on the evolution of coarse liquid aerosol systems in the air and the mechanisms of chemical penetration through biological barriers during inhalation and dermal exposure. Research on the latter is currently widely represented in the form of various mathematical models. As an adaptive solution, it is proposed to use approaches based on the combination of data: the results of in-kind analytical studies of the evolution of aerosol systems in the air, the results of laboratory studies of chemical toxicity, and methods of mathematical modeling of the mechanisms of action of chemicals in the form of coarse liquid polydisperse systems on the human body.
Одним из перспективных направлений стратегии развития беспилотных авиационных систем является применение химических веществ в виде жидких аэрозолей. Для внедрения новых технических средств в сценарии применения химических веществ требуется проведение оценки безопасности для здоровья населения. В этом случае в качестве критериев безопасности используются показатели токсичности химических веществ и величины поглощенных токсических доз в условиях предполагаемого ингаляционного и кожного воздействия на человека. Существующее разнообразие методических подходов к определению поглощенных доз базируется на результатах лабораторных токсикологических исследований жидких аэрозольных систем с размером частиц до 4 мкм, в то время как беспилотные авиационные системы создают аэрозоли с размером частиц от 100 до 300 мкм и эти аэрозольные системы эволюционируют под влиянием внешних условий. Увеличение размера частиц приводит к изменению процессов эволюции жидких аэрозольных систем в воздушной среде, что сказывается на показателях ингаляционной и кожной токсичности. Само исследование токсического воздействия крупнодисперсных аэрозольных систем затруднено необходимостью проведения натурных полевых экспериментов, результаты которых способны вносить дополнительные неопределенности в процесс оценки показателей токсичности химических веществ. Сказанное актуализирует необходимость адаптации существующих подходов к оценке поглощенных доз в виде ориентации на процессы эволюции крупнодисперсных жидких аэрозольных систем в воздушной среде и механизмы проникновения химических веществ через биологические барьеры при ингаляционном и кожном воздействии на организм человека. Исследования последних в настоящее время широко представлены в форме различных математических моделей. В качестве адаптационного решения предлагается использовать подходы, основанные на объединении данных: результатов натурных аналитических исследований эволюции аэрозольных систем в воздушной среде, результатов исследований токсичности химических веществ в лабораторных условиях, методов математического моделирования механизмов воздействия на организм человека химических веществ в форме крупнодисперсных жидких полидисперсных систем