Вредное химическое вещество-вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требования безопасности может вызвать заболевания или отклонения в организме человека.

Вредные вещества в промышленности могут входить в состав сырьевых материалов, конечных, побочных или промежуточных продуктов того или иного производства. Они могут быть трех видов: твердые, жидкие и газообразные. Возможно образование пыли этих веществ, паров и газов.

ВХВ могут проникнуть в организм человека через органы дыхания, пищеварения, кожу. Через дыхательные пути попадают пары, газо- и пылеобразные вещества, через кожу - преимущественно жидкие вещества. В желудочно-кишечный тракт вредные вещества попадают при заглатывании их, или при внесении в рот загрязненными руками.

Жидкие вредные вещества чаще всего просачиваются через неплотности в аппаратуре, коммуникациях, разбрызгиваются при открытом сливе их из одной емкости в другую. При этом они могут попасть непосредственно на кожный покров работающих и оказывать соответствующее неблагоприятное действие, а кроме того, загрязнять окружающие наружные поверхности оборудования и ограждений, которые становятся открытыми источниками их испарения. При подобном загрязнении создаются большие поверхности испарения вредных веществ, что приводит к быстрому насыщению воздуха парами и образованию высоких концентраций. Наиболее частыми причинами просачивания жидкостей из аппаратуры и коммуникаций являются разъедание ими прокладок во фланцевых соединениях, неплотно притертые краны и вентили, недостаточно уплотненные сальники, коррозия металла и т. п.

Если жидкие вещества находятся в открытых емкостях, с их поверхности также происходит испарение и вселение образующихся паров в воздух рабочих помещений; чем больше открытая поверхность жидкости, тем больше она испаряется.

В том случае, когда жидкость частично заполняет закрытую емкость, образующиеся пары насыщают до предела незаполненное пространство этой емкости, создавая в нем весьма высокие концентрации. При наличии неплотностей в данной емкости концентрированные пары могут проникать в атмосферу цеха и загрязнять ее. Выход паров увеличивается, если емкость находится под давлением. Массивные выделения паров происходят также в момент заполнения емкости жидкостью, когда заливаемая жидкость вытесняет из емкости скопившиеся концентрированные пары, которые через открытую часть или неплотности поступают в цех (если закрытая емкость не оборудована специальным воздушным выводом за пределы цеха). Выделение паров из закрытых емкостей с вредными жидкостями происходит при открывании крышек или люков для наблюдения за ходом процесса, перемешивания или загрузки дополнительных материалов, взятия проб и т. п.

Если газообразные вредные вещества используются как сырьевые материалы или получаются как готовые или промежуточные продукты, они, как правило, выделяются в воздух рабочих помещений только через случайные неплотности в коммуникациях и аппаратуре (так как при наличии их в аппаратах последние не могут открываться даже на короткое время).

Источником выделения вредных веществ всех трех видов (аэрозоля, парообразных и газа) часто являются различные нагревательные устройства: сушила, нагревательные, обжиговые и плавильные печи и т. н. Вредные вещества в них образуются вследствие сгорания и термического разложения некоторых продуктов. Выделение их в воздух происходит через рабочие проемы этих печей и сушил, неплотности их кладки (прогары) и от удаляемого из них нагретого материала (расплавленного шлака или металла, высушенных изделий или обожженного материала и т. п.).

Вещества, хорошо растворимые в жирах и липоидах, могут проникать в кровь через неповрежденную кожу. Сильное отравление вызывают вещества, обладающие повышенной токсичностью, жгучестью, быстрой растворимостью. К таким можно отнести, например, нитро и аминопродукты, ароматические углеводороды, тетраэтилсвинец, метиловый спирт и т.д.

Токсические вещества в организме распределяются неравномерно, причем некоторые из них способны к накоплению в определенных тканях.

Здесь особо можно выделить электролиты, многие из которых весьма быстро исчезают из крови и сосредоточиваются в основном в органах. Свинец накапливается, в основном, в костях, марганец - в печени, ртуть - в почках и толстой кишке. Естественно, что особенность распределения ядов может, в какой-то мере отражаться на их дальнейшей судьбе в организме.

Токсическое действие отдельных вредных веществ может проявляться в виде вторичных поражений, например, колиты при мышьяковых и ртутных отравлениях, стоматиты при отравлениях свинцом и ртутью и т.д.

Опасность вредных веществ для человека во многом определяется их химической структурой и физико-химическими свойствами.

Условия среды могут либо усиливать, либо ослаблять действие.

Так, при повышенной температуре воздуха опасность отравления повышается; отравления амидо- и нитро- соединением бензола, например, летом бывает чаще, чем зимой. Высокая температура влияет и на текучесть газа, скорость испарения и т.д. Установлено, что влажность воздуха усиливает токсичность некоторых ядов (соляная кислота, фтористый водород).

Большинство промышленных ядов вызывает как острые, так хронические отравления. Однако, некоторые токсические вещества обычно обусловливают развитие преимущественно второй (хронической) фазы отравлений (свинец, ртуть).

По токсическому (вредному) эффекту воздействия на организм человека вещества разделяют на группы:

1. Общетоксические химические вещества (углеводороды, спирты, сероводород, соли ртути, оксид углерода и т.п.)- Они вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, влияют на кроветворные органы.

2. Раздражающие вещества (хлор, аммиак, диоксид серы, оксиды азота и др.). Они воздействуют на слизистые оболочки, верхние и глубокие дыхательные пути.

3. Сенсибилизирующие вещества, действующие как аллергены (альдегиды, растворители и лаки на основе нитросоединений). Повышают чувствительность организма к химическим веществам.

4. Канцерогенные вещества (бензапирен, асбест, ароматические амины и т.д.). Вызывают развитие всех раковых заболеваний.

5. Мутагенные вещества (окись этилена, хлорированные углеводороды, соединения свинца, ртути и др). Оказывают воздействия на половые клетки, что сказывается на последующем поколении.

6. Химические вещества, влияющие на репродуктивную функцию человека (борная кислота, аммиак, марганец, никотин и т.д.).с Вызывают возникновение врожденных пороков.

Три последних вида воздействия вредных веществ – канцерогенное, мутагенное, влияние на репродуктивную функцию, а также ускорение процесса старения сердечно-сосудистой системы относят к отдельным последствиям влияния химических соединений на организм. Это специфическое действие, которое появляется в отдаленные периоды, спустя годы и даже десятилетия. Отмечается появление различных эффектов и в последующих поколениях.

Защита от вредных веществ

Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны;

Использование СИЗ;

Нормальное функционирование систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, очистки выбросов в атмосферу;

Химические вещества, попадая в организм человека, могут вызывать различные патологические состояния. В целом, все такие состояния можно разделить на две большие группы:

• острые отравления;
• болезни, обусловленные длительным воздействием малых доз отравляющих веществ или хронические отравления.

Острые отравления возникают в результате одномоментного или быстрого попадания в организм человека больших доз химических веществ, в связи с чем развиваются бурные клинические проявления отравления. Это позволяет оперативно заподозрить отравление, по "горячим следам" определить источник химии и в кратчайшие сроки принять необходимые меры по оказанию медицинской помощи.

Совсем иная ситуация складывается при хронических отравлениях. Безусловно, отравляющих веществ существует огромное множество, и описать реакцию организма на каждое из них довольно трудно. Поэтому целесообразно будет разделить все отравляющие химические вещества на определенные категории.

Во-первых: соли тяжелых металлов. К ним относят соединения ртути, свинца, меди, висмута, железа, кадмия и многие другие.

Во-вторых: токсические газы, аэрозоли. Сюда же можно отнести вдыхаемые с воздухом мелкие частицы твердых веществ (двуокись кремния и производные из нее: асбест, цемент, тальк), пары лекарств.

В-третьих: различного рода яды, типа пестициды, гербициды, инсектициды и т.п.

На особом месте стоят хронические отравления этиловым спиртом.

Очевидно, что при всем многообразии отравляющих веществ, одной, универсальной реакции организма на них, быть не может. Тем не менее, если рассматривать упомянутые группы, то в них существуют сходные клинические проявления со стороны органов и систем.

Все реакции организма бывают двух видов: неспецифические и специфические.

К первым, например, можно отнести , которая возникает в результате длительного воздействия на дыхательную систему различных химических (и не только) веществ. Это и пыль, и парфюмерия, и пары лекарственных веществ и многое-многое другие. К неспецифическим относятся также типичные признаки отравления: тошнота, рвота, головная боль, головокружение, слабость, быстрая утомляемость, потеря аппетита, диарея.

Рассматривать специфические реакции будет целесообразно соответственно группам перечисленных выше химических отравляющих веществ.

Соли тяжелых металлов

Соли тяжелых металлов содержатся в промышленных отходах, выхлопных газах, в воде, идущей по старым трубам, содержащим свинец, в удобрениях и сельскохозяйственных ядах. Они способствуют поражению желудочно-кишечного тракта, нервной системы, почек, костей.

Длительный контакт человека с ртутью приводит, в первую очередь, к неврологическим проблемам: психическая неуравновешенность, тремор, судороги. Со стороны сердечно-сосудистой системы – частое сердцебиение, артериальная гипертензия. Нарушается работа желез пищеварительного тракта (повышенное слюноотделение), изъязвляются слизистые. В более тяжелых случаях развивается почечная недостаточность.

Свинец и его соединения угнетают работу красного костного мозга, что приводит к анемии. Нарушается созревание половых клеток, и как результат - бесплодие. Страдает желудочно-кишечный тракт (длительные запоры, схваткообразные боли). Со стороны нервной системы: полиневрит, угнетенное подавленное настроение, нарушение сна.

Продолжительные контакты с мышьяком способствуют поражению кожи (дерматит, экзема, воспалительные заболевания, поражение волос и ногтей).

Токсичные газы и пыль

Что касается токсичных газов, то здесь огромную роль играет окись углерода или СО. Чаще такие отравления бывают острыми, однако у жителей заводских районов или у придорожных жителей может развиться и хроническое отравление этим газом. Проявляется оно задержкой физического и умственного развития у детей, частой головной болью, ухудшением памяти, внимания, апатией, малокровием, частыми инфекционными заболеваниями, мышечными болями, снижением аппетита. Основная причина описанных симптомов - недостаток кислорода, так как СО блокирует гемоглобин.

У шахтеров, горнорабочих, рабочих литейных цехов и у тех, кто занят производством керамических изделий, часто встречается силикоз. Развивается он спустя 5-15 лет после начала работы, поэтому относится к профессиональной патологии. Причина данной болезни - вдыхание пыли, содержащей свободную двуокись кремния (SiO2). Длительное влияние на дыхательные пути SiO2 приводит к истощению естественных механизмов защиты, которые в норме препятствуют попаданию вредных веществ непосредственно в ткань легкого. Накапливаясь в последнем, двуокись кремния запускает процесс хронического воспаления, которое, в большинстве случаев, не проявляется клинически. Спустя несколько лет на месте воспаления формируется рубцовая ткань, которая вытесняет здоровую, функционирующую. Так развивается фиброз легкого. Это резко снижает способность данного органа к газообмену, возникает кислородное голодание. Более того, легкие при силикозе очень восприимчивы к различным инфекциям, в том числе и к возбудителям туберкулеза.

Яды, используемые в производстве и быту

Отравления пестицидами, гербицидами чаще носят острый характер. Длительное же вдыхание их паров приводит к симптомам, которые схожи на отравления тяжелыми металлами (их соединения входят в состав многих ядов).

Хроническое отравление этиловым спиртом приводит к панкреатиту, циррозу печени, алкогольной энцефалопатии, а вообще - это представляет собой огромную проблему под названием алкоголизм.

Эти и множество других отравлений химическими веществами в подавляющем своем большинстве возникают в результате действия средовых факторов. Именно поэтому как лечение, так и профилактика подобных состояний заключается в ограничении контактов с подобными веществами.

Вредное вещество - вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности может вызывать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами, как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений (ГОСТ 12.1.007-76).

По характеру воздействия на организм человека различают шесть групп веществ: токсические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию (ГОСТ 12.0.003-74 "ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация").

1.Токсические химические вещества оказывают вредное действие на организм человека, вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином крови.

2. Раздражающие вредные вещества – это вещества, вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов, т. е. вызывающие у живых объектов изменения своего состояния или деятельности.

3.Сенсибилизирующие вещества - вещества, вызывающие повышенную чувствительность и при последующих контактах бурные реакции, чаще всего приводящие к кожным изменениям, астматическим явлениям, заболеваниям крови, снижению иммунитета.

4. Канцерогенные вещества (греч. «рождающие рак») (бластомогенные) - вещества вызывают развитие злокачественных опухолей.

5.Мутагенные вещества влияют на генетический аппарат зародышевых и соматических клеток организма. Это может вызвать снижение общей сопротивляемости организма, раннее старение, в некоторых случаях тяжёлые заболевания. Воздействие мутагенных веществ может сказаться на потомстве (не всегда первого, а возможно второго и третьего поколений).

6.Вещества, влияющие на репродуктивную функцию (воспроизведение потомства) человека вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклонений от нормального развития у потомства, влияют на внутриутробное и послеродовое развитие потомства.

По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности (ГОСТ 12.1.007.-76):

1-й класс - вещества чрезвычайно опасные;

2-й класс - вещества высокоопасные;

3-й класс - вещества умеренно опасные;

4-й класс - вещества малоопасные.

Класс опасности вредных веществ устанавливается в зависимости от показателей и их норм, характеризующих эффект воздействия ядов на организм по путям их проникновения (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Классы опасности вредных веществ

При этом определение класса опасности производится по тому показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности.

Действие вредных веществ на организм человека

Вредные газы и пары могут вызывать профессиональные отравления, которые подразделяются на острые и хронические. Первые из них возникают за короткое время под воздействием ядов большой дозы, вторые - в результате систематического отравления ядами малой дозы за длительное время.

Исход отравления зависит от: токсичности вещества (вид и физико-химические свойства), концентрации вещества, длительности воздействия на организм и пути проникновения в него промышленных ядов; состояния и особенностей организма человека, метеорологических условий окружающей среды.

Температура, влажность и барометрическое давление воздуха могут усиливать или ослаблять эффект воздействия вредных газов и паров. При высокой температуре воздуха расширяются кожные сосуды, увеличивается потовыделение, учащается дыхание, повышается кровоток и ускоряется проникновение ядов в организм. Высокая температура также усиливает скорость испарения и летучесть токсичных веществ, что способствует росту загрязненности ими воздуха. Опасность отравления при работе со многими вредными веществами возрастает в жаркое время года, а со свинцом - в холодные месяцы. Влажность воздуха повышает токсичность некоторых веществ (соляной кислоты, фтористого водорода и др.).
Промышленные яды проникают в организм человека тремя путями: через органы дыхания, желудочно-пищеварительный тракт и кожный покров. Попавшие внутрь организма с вдыхаемым воздухом токсичные вещества быстро всасываются слизистой оболочкой дыхательных путей и огромной поверхностью легочных альвеол (около 130 м 2), оттуда усваиваются потоками крови и разносятся ими по всему организму. Большинство отравлений (до 95%) происходит этим наиболее опасным путем. Через пищеварительный тракт вредные вещества могут попасть в организм вместе с загрязненной пищей и водой. Здесь опасны лишь те яды, которые растворяются в желудке (в воде, жирах и желудочном соке), всасываются стенками желудка и кишечника и попадают в кровь. Токсичный эффект этого пути отравления существенно ниже, чем через органы дыхания, т. к. вредные вещества попадают в кровь через печень, где подвергаются частичному обезвреживанию. Через кожный покров попадают внутрь организма только некоторые, растворимые в жидкостях и жирах органов, яды. Тем не менее, опасность отравления здесь выше, чем при пищеварительном отравлении, поскольку токсичные вещества попадают прямо в большой круг кровообращения, минуя печень.

Нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Для ограничения неблагоприятного воздействия на организм человека вредных веществ действующими нормативами ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ.Общие санитарно-гигиенические тре­бования к воздуху рабочей зоны» и ГН 2.2.5.1313-03 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны" установлены предельно-допустимые концентрации их в воздухе рабочей зоны.

Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м от уровня пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны - это концентрация (мг/м 3), которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или другой продолжительности (но не более 41 часа в неделю) во время всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдалённые сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Для веществ, на которые ПДК не установлены, временно вводятся ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ), согласно ГН 2.2.5.1314-03 "Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны", которые пересматриваются через каждые два года.

Значения ПДК для некоторых вредных газов и паров, содержание которых в воздухе рабочей зоны определяется экспресс - методом, представлены в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Предельно допустимые концентрации вредных

веществ в воздухе рабочей зоны по ГН 2.2.5.1313-03

Примечание.Использованы следующие обозначения: О - вещества с остронаправленным механизмом действия, требующие автоматического контроля за их содержанием в воздухе; п - пары и/или газы; а - аэрозоль.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ разнонаправленного действия ПДК остаются такими же, как и при изолированном воздействии.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений фактических концентраций каждого из них (С 1 , С 2 ... С n) в воздухе к их ПДК (ПДК 1 , ПДК 2 ... ПДК n) не должна превышать единицы

Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Отбор проб должен проводиться в зоне дыхания при характерных производственных условиях.

Зона дыхания - пространство в радиусе до 50 см от лица работающего.

Методы контроля состояния воздуха рабочей зоны

Все известные методы анализа загазованности воздушной среды подразделяются на основные три группы: лабораторные, экспрессные и автоматические.

Они базируются на следующих физико-химических способах определения содержания вредных примесей воздуха:

Лабораторные на фотометрических, люминесцентных, хроматографических, спектроскопических, полярографических;

Экспрессные на колориметрических, линейно-колористических.

В практике промышленных предприятий большое применение нашли экспрессные методы и особенно их линейно-колористический способ. Объясняется это тем, что с его помощью за сравнительно короткий срок (3 - 20 мин) удается получить достаточно точные данные о содержании токсичных веществ в воздухе рабочей зоны, оперативно оценить качество воздуха и принять необходимые меры безопасности. Кроме того, этот способ не требует для проведения анализа громоздкого оборудования и квалифицированного персонала.

Линейно-колористический способ экспресс-метода анализа воздуха осуществляется химическими газоанализаторами УГ-2.

В настоящее время известно около 7 млн химических веществ и соединений (далее - вещество), из которых 60 тыс. находят применение в деятельности человека. На международном рынке ежегодно появляется 500-1000 новых химических соединений и смесей.

Вредным называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызывать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Таблица 3.2.

Химические вещества (органические, неорганические, элементоорганические) в зависимости от их практического использования классифицируются:

• - на промышленные яды, используемые в производстве: например, органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин);
• - ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды (гексахлоран), инсектициды (карбофос) и др.;
• - лекарственные средства;
• - бытовые химикаты, используемые в виде пищевых добавок (уксусная кислота), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т.д.;
• - биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях и грибах (аконит, цикута), у животных и насекомых (змей, пчел, скорпионов);
• - отравляющие вещества (ОВ): зарин, иприт, фосген и др. Ядовитые свойства могут проявить все вещества, даже такие, как поваренная соль в больших дозах или кислород при повышенном давлении. Однако к ядам принято относить лишь те вещества, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.

К промышленным ядам относится большая группа химических веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются в производстве.

В организм промышленные химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Однако основным путем их поступления являются легкие. Помимо острых и хронических профессиональных интоксикаций промышленные яды могут вызывать снижение устойчивости организма и повышение общей заболеваемости.

Бытовые отравления чаще всего возникают при попадании яда в желудочно-кишечный тракт (ядохимикатов, бытовых химикатов, лекарственных веществ). Возможны острые отравления и заболевания при попадании яда непосредственно в кровь, например, при укусах змеями, насекомыми и при инъекциях лекарственных веществ.

Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества классифицируют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные. Эффект токсического действия различных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества, его физических свойств, длительности поступления, химизма взаимодействия с биологическими средами (кровью, ферментами). Кроме тот, он зависит от пола, возраста, индивидуальной чувствительности, путей поступления и выведения, распределения в организме, а также метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды.

Общая токсикологическая классификация вредных веществ приведена в табл. 3.3.

Таблица 3.3. Токсикологическая классификация вредных веществ

Общее токсическое воздействие

Токсические вещества

Нервно-паралитическое действие (бронхоспазм, удушье, судороги и параличи) Кожно-резорбтивное действие (местные воспалительные и некротические изменения в сочетании с общетоксическими резорбтивными явлениями) Общетоксическое действие (гипоксические судороги, кома, отек мозга, параличи) Удушающее действие (токсический отек легких) Слезоточивое и раздражающее действие (раздражение наружных слизистых оболочек) Психотическое действие (нарушение психической активности)

Фосфорорганическис инсектициды (хлорофос, карбофос, никотин, ОВ и др.) Дихлорэтан, гексахлоран, уксусная эссенция, мышьяк и его соединения, ртуть (сулема) Синильная кислота и ее производные, угарный газ, алкоголь и его суррогаты, О В Оксиды азота, ОВ Пары крепких кислот и щелочей, хлорпикрин, ОВ Наркотики, атропин

Яды наряду с общей обладают избирательной токсичностью, т.е. они представляют наибольшую опасность для определенного органа или системы организма. По избирательной токсичности выделяют яды:

• - сердечные с преимущественным кардиотоксическим действием; к этой группе относят многие лекарственные препараты, растительные яды, соли металлов (бария, калия, кобальта, кадмия);
• - печеночные, среди которых особо следует выделить хлорированные углеводы, яды, содержащиеся в грибах, фенолы, и альдегиды;
• - кровяные, к которым относятся анилин и его производные, нитриты, мышьяковистый водород;
• - легочные, в которые входят оксиды азота, озон, фосген и др.

Изучение биологического действия химических веществ на человека показывает, что их вредное воздействие всегда начинается с определенной пороговой концентрации.

Для количественной оценки вредного воздействия на человека химического вещества в промышленной токсикологии используются показатели, характеризующие степень его токсичности.

Средняя смертельная концентрация в воздухе ЛК50 - концентрация вещества, вызывающая гибель 50% животных при двух- четырехчасовом ингаляционном воздействии на мышей или крыс.

Средняя смертельная доза ЛЩ0 - доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном введении в желудок.

Средняя смертельная доза при нанесении на кожу ЛД!-0 -доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном нанесении на кожу.

Порог хронического действия 1лт(Т- минимальная (пороговая) концентрация вредного вещества, вызывающая вредное действие в хроническом эксперименте по 4 ч 5 раз в неделю па протяжении не менее 4 мес.

Порог острого действия 1Атас - минимальная (пороговая) концентрация вредного вещества, вызывающая изменения биологических показателей на уровне целостного организма, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций.

Зона острого действия 2ас - отношение средней смертельной концентрации ЛК50 к порогу острого действия Ытаас:

Это соотношение показывает диапазон концентраций, оказывающих действие на организм при однократном поступлении, от начальных до крайних, влияющих наиболее неблагоприятно.

Зона хронического действия Zcr - отношение порога острого действия Limm. к порогу хронического действия Limr/;

Это соотношение показывает, насколько велик разрыв между концентрациями, вызывающими начальные явления интоксикации при однократном и длительном поступлении в организм. Чем меньше зона острого действия, тем опаснее вещество, поскольку даже небольшое превышение пороговой концентрации может вызвать смертельный исход. Чем шире зона хронического действия, тем опаснее вещество, так как концентрации, оказывающие хроническое действие, значительно меньше концентраций, вызывающих острое отравление.

Коэффициент возможного ингаляционного отравления (КВИО) - отношение максимально достигаемой концентрации вредного вещества в воздухе при 20 °С к средней смертельной концентрации вещества для мышей.

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны ПДКр;(- такая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или другой продолжительности, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования, в процессе работы пли в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Рис. 3.1.

Д (К) - доза (концентрация)

Величина ПДКрз устанавливается на уровне в два-три раза ниже, чем порог хронического действия. Такое снижение называется коэффициентом запаса (K.J.

Зависимость биологического действия химических веществ от токсикологических показателей представлена на рис. 3.1.

В табл. 3.4 приведена классификация вредных веществ по классам опасности.

Таблица 3.4.

В реальных условиях в воздухе присутствует, как правило, несколько химических веществ, которые могут оказывать комбинированное воздействие на организм человека. Различают три возможных эффекта (рис. 3.2) комбинированного воздействия химических веществ на организм человека:

1 - суммация (аддитивность) - явление суммирования эффектов, индуцированных комбинированным действием;

Рис. 3.2.

• 2 - потенцирование (синергизм) - усиление эффекта воздействия (эффект, превышающий суммацию);
• 3 - антагонизм - эффект комбинированного воздействия меньше ожидаемого при суммации.

Нормирование комбинированного действия

отвечает случаю аддитивности.

При потенцировании используют формулу

где Х,- - поправка, учитывающая усиление эффекта; С, - фактические концентрации химических веществ в воздухе рабочей зоны; ПДК, - их предельно допустимые концентрации.

Нормирование качества воды рек, озер и водохранилищ проводят в соответствии с Санитарными правилами и нормами охраны поверхностных вод от загрязнения № 4630-МЗ СССР по двум категориям водоемов: I - хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения; II - рыбохозяйственного назначения.

Правила устанавливают нормируемые значения для следующих параметров воды водоемов: содержание плавающих примесей и взвешенных веществ, запах, привкус, окраска и температуры воды, значение рН, состав и концентрации минеральных примесей и растворенного в воде кислорода, биологическая потребность воды в кислороде, состав и ПДК, ядовитых и вредных веществ и болезнетворных бактерий.

Лимитирующий показатель вредности (ЛПВ) для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения используют трех видов: санитарно-токсикологический, общесанитарный и органолептический; для водоемов рыбохозяйственного назначения наряду с указанными используют еще два вида ЛПВ - токсикологический и рыбохозяйственный.

В табл. 3.5 представлены ПДКВ некоторых веществ для водоемов.

Санитарное состояние водоема отвечает требованиям норм при выполнении следующего соотношения:

где Ст - концентрация вещества /-го ЛПВ в расчетном створе водоема; ПДК, - предельно допустимая концентрация 1-го вещества.

Для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения проверяют выполнение трех, а для водоемов рыбохозяйственного назначения - пяти неравенств. При этом каждое вещество можно учитывать только в одном неравенстве.

Таблица 3.5.

Гигиенические и технические требования к источникам водоснабжения и правила их выбора в интересах здоровья населения регламентируются ГОСТ 2761-84. Гигиенические требования к качеству питьевой воды централизованных систем питьевого водоснабжения указаны в санитарных правилах и нормах СанПиН 2.1.4.559-96 и СанПиН 2.1.4.544-96, а также ГН 2.1.5.689-98.

Нормирование химическою загрязнения почв осуществляется по предельно допустимым концентрациям (ПДКП). Это концентрация химического вещества в пахотном слое почвы, мг/ кг, которая не должна оказывать прямого или косвенного отрицательной) влияния на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы. По своей величине ПДКП значительно отличается от принятых допустимых концентраций для воды и воздуха. Это отличие объясняется тем, что поступление вредных веществ в организм непосредственно из почвы происходит в исключительных случаях в незначительных количествах, в основном через контактирующие с почвой среды (воздух, воду, растения).

Регламентирование загрязнения осуществляется в соответствии с нормативными документами. Различают четыре разновидности ПДК" (табл. 3.6) в зависимости от пути миграции химических веществ в сопредельные среды: ТВ - транслокационный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы через корневую систему в зеленую массу и плоды растений; МА - миграционный воздушный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в атмосферу; МВ - миграционный водный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в подземные грунтовые воды и водные источники; ОС - общесанитарный показатель, характеризующий влияние химического вещества на самоочищающую способность почвы и микробиоценоз. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест проводится по методическим указаниям МУ 2.1.7.730-99.

Таблица 3.6.

Для оценки содержания вредных веществ в почве проводят отбор проб на участке 25 м2 в 3-5 точках по диагонали с глубины 0,25 м, а при выяснении влияния загрязнения на грунтовые воды - с глубины 0,75-2 м в количестве 0,2-1 кг. В случае применения новых химических соединений, для которых отсутствует ПДКП, рассчитывают временные допустимые концентрации:

где ПДКмр - предельно допустимая концентрация для продуктов питания (овощных и плодовых культур), мг/кг.

К профессиональным заболеваниям, вызываемым воздействием вредных веществ, относятся острые и хронические интоксикации, протекающие с изолированным или сочетанным поражением органов и систем: токсическое поражение органов дыхания (ринофаринголарингит, эрозия, перфорация носовой перегородки, трахеит, бронхит, пневмосклероз и др.); токсическая анемия, токсический гепатит, токсическая нефропатия; токсическое поражение нервной системы (полиневропатия, неврозоподобные состояния, энцефалопатия); токсическое поражение глаз (катаракта, конъюктивит, кератоконъюктивит); токсическое поражение костей (остеопороз, остеосклероз). В ту же группу входят болезни кожи: металлическая, фторопластовая (тефлоновая) лихорадка, аллергические заболевания, новообразования.

Следует иметь в виду возможность развития профессиональных опухолевых заболеваний, особенно органов дыхания, печени, желудка и мочевого пузыря, лейкозов при длительных контактах с продуктами перегонки каменного угля, нефти, сланцев, с соединениями никеля, хрома, мышьяка, винил-хлоридом, радиоактивными веществами и т.д., а также профессиональных заболеваний, вызываемых воздействием промышленных аэрозолей: пневмокоииозы (силикоз, силикатозы, металлокониозы, карбокониозы, пневмокониозы от смешанной пыли, пневмокониозы от пыли пластмасс), биссиноз, хронический бронхит.

В среде обитания происходит постоянный рост частоты профессиональных заболеваний аллергической природы: конъюктивиты и риниты, бронхиальная астма и астматический бронхит, токсикодермия и экзема, токсикоаллергический гепатит при воздействии химических веществ - аллергенов. Среди них существенное место занимают лекарственные препараты, например витамины и сульфаниламиды, вещества биологической природы (гормональные и ферментные препараты и т.д.).

Факторы среды обитания, распространенные в условиях населенных мест, могут приводить к росту общих заболеваний, развитие и течение которых провоцируется неблагоприятным влиянием окружающей среды. К ним относятся респираторно-аллергические заболевания органов дыхания, болезни сердечно-сосудистой системы, печени, ночек, селезенки, нарушение детородной функции женщин, увеличение числа детей, родившихся с пороками, снижение половой функции мужчин, рост онкологических заболеваний.

Бурное развитие химической промышленности и химизация всего народного хозяйства привели к значительному расширению производства и применения в промышленности различных химических веществ; так же значительно расширился ассортимент этих веществ: получено много новых химических соединений, таких, как мономеры и полимеры, красители и растворители, удобрения и ядохимикаты, горючие вещества и др. Многие из этих веществ небезразличны для организма и, попадая в воздух. рабочих помещений, непосредственно на работающих или внутрь их организма, они могут неблaгoприятно воздействовать на здоровье или нормальную жизнедеятельность организма. Такие химические вещества называются вредными. Последние в зависимости от характера их действия делятся на раздражающие вещества, токсические (или - яды), сенсибилизирующие (или аллергены), канцерогенные и другие. Многие из них обладают одновременно несколькими вредными свойствами, и прежде всего в той или иной мере токсическими, поэтому понятие «вредные вещества» нередко отождествляется с «токсическими веществами», «ядами» независимо от наличия в них других свойств.

Отравления и заболевания, возникшие от воздействия вредных веществ в процессе выполнения работы на производстве, называются профессиональными отравлениями и заболеваниями.

Причины и источники выделения вредных веществ

Вредныевеществавпромышленности могут входить в состав сырьевых материалов, конечных, побочных или промежуточных продуктов того или иного производства. Они могут быть трех видов: твердые, жидкие и газообразные. Возможно образование пыли этих веществ, паров и газов.

Токсические пыли образуются вследствие тех же причин, что и обычные пыли, описанные в предыдущем разделе (измельчение, сжигание, испарение с последующей конденсацией), и выделяются в воздух через открытые проемы, неплотности пылящего оборудования или при пересыпке их открытым способом.

Жидкие вредные вещества чаще всего просачиваются через неплотности в аппаратуре, коммуникациях, разбрызгиваются при открытом сливе их из одной емкости в другую. При этом они могут попасть непосредственно на кожный покров работающих и оказывать соответствующее неблагоприятное действие, а кроме того, загрязнять окружающие наружные поверхности оборудования и ограждений, которые становятся открытыми источниками их испарения. При подобном загрязнении создаются большие поверхности испарения вредных веществ, что приводит к быстрому насыщению воздуха парами и образованию высоких концентраций.

Наиболее частыми причинами просачивания жидкостей из аппаратуры и коммуникаций являются разъедание ими прокладок во фланцевых соединениях, неплотно притертые краны и вентили, недостаточно уплотненные сальники, коррозия металла и т. п.

Если жидкие вещества находятся в открытых емкостях, с их поверхности также происходит испарение и вселение образующихся паров в воздух рабочих помещений; чем больше открытая поверхность жидкости, тем больше она испаряется.

В том случае, когда жидкость частично заполняет закрытую емкость, образующиеся пары насыщают до предела незаполненное пространство этой емкости, создаваяв в нем весьма высокие концентрации. При наличии неплотностей в данной емкости концентрированные пары могут проникать в атмосферу цеха и загрязнять ее. Выход паров увеличивается, если емкость находится под давлением. Массивные выделения паров происходят также в момент заполнения емкости жидкостью, когда заливаемая жидкость. вытесняет из емкости скопившиеся концентрированные пары, которые через открытую часть или неплотности поступают в цех (если закрытая емкость не оборудована специальным воздушным выводом за пределы цеха). Выделение паров из закрытых емкостей с вредными жидкостями происходит при открывании крышек или люков для наблюдения за ходом процесса, перемешивания или загрузки дополнительных материалов, взятия проб и т. п.

Если газообразные вредные вещества используются как сырьевые материалы или получаются как готовые или промежуточные продукты, они, как правило, выделяются в воздух рабочих помещений только через случайные неплотности в коммуникациях и аппаратуре (так как при наличии их в аппаратах последние не могут от- крываться даже на короткое время).

Как было сказано в предыдущем разделе, газы могут оседать на поверхности пылинок и вместе с ними уноситься на определенные расстояния. B подобных случаях места пылевыделения могут стать одновременно и местами газовыделения.

Источником выделения вредных веществ всех трех видов (аэрозоля, парообразных и газа) часто являются различные нагревательные устройства: сушила, нагревательные, обжиговые и плавильные печи и т. н. Вредные вещества в них образуются вследствие сгорания и термического разложения некоторых продуктов. Выделение их в воздух происходит через рабочие проемы этих печей и сушил, неплотности их кладки (прогары) и от удаляемого из них нагретого материала (расплавленного шлака или металла, высушенных изделий или обожженного материала и т. п.).

Частой причиной массивных выделений вредностей является ремонт или чистка оборудования и коммуникаций, содержащих токсические вещества, с их вскрытием и тем более демонтажом.

Некоторые парообразные и газообразные вещества, выделяясь в воздух и загрязняя его, сорбируются (впитываются) отдельными строительными материалами, такими, как древесина, штукатурка, кирпич и др. С течением времени такие стройматериалы насыщаются этими веществами и при определенных условиях (изменения температуры и др.) сами становятся источниками их выделения в воздушную среду - десорбции; поэтому иногда даже при полном устранении всех остальных источников выделения вредностей повышенные концентрации их в воздухе могут оставаться длительное время.

Пути поступления и распределения вредных веществ в организме

Основными путями поступления вредных веществ в организм являются дыхательные пути, пищеварительный тракт и кожный покров.

Наибольшее значение имеет поступление их. через органы дыхания. Поступившие в воздух помещений токсические пыли, пары и газы вдыхаются рабочими и проникают в легкие. Через разветвленную поверхность бронхиол и альвеол они всасываются в кровь. Вдыхаемые яды оказывают неблагоприятное действие практически на протяжении всего времени работы в загрязненной атмосфере, а иногда даже и по окончании работы, так как всасывание их еще продолжается. Поступившие через органы дыхания в кровь яды разносятся по всему организму, вследствие чего токсическое их действие может сказываться на самых различных органах и тканях.

Вредные вещества поступают в органы пищеварения при заглатывании токсических пылей, осевших на слизистых оболочках полости рта, либо путем занесения их туда загрязненными руками.

Поступившие в пищеварительный тракт яды на всем его протяжении всасываются через слизистые оболочки в кровь. В основном всасывание происходит в желудке и кишечнике. Поступившие через органы пищеварения яды кровью направляются в печень, где некоторые из них задерживаются и частично обезвреживаются, потому что печень является барьером для поступающих через пищеварительный тракт веществ. Только пройдя через этот барьер, яды поступают в общий кровоток и разносятся им по всему организму.

Токсические вещества, обладающие способностью растворять или растворяться в жирах и липоидах, могут проникать через кожный покров при загрязнении последнего этими веществами, а иногда и при наличии их ввоздухе (в меньшей степени). Проникшие через кожный покров яды сразу поступают в общий кровоток и им разносятся по организму.

Поступившие в организм тем или иным путем яды могут относительно равномерно распределяться по всем органам и тканям, оказывая на них токсическое действие. Некоторые же из них скапливаются преимущественно в каких-то одних тканях и органах: в печени, костях и др. Такие места преимущественного скопления токсических веществ называют депо ида в организме. Для многих веществ характерны определенные виды тканей и органов, где они,депонируются. Задержка ядов в депо может быть как кратковременной, так и более длительной - до нескольких дней и недель. Постепенно выходя из депо в общий кровоток, они также могут оказывать определенное, как правило, слабо выраженное токсическое действие. Некоторые необычные явления (прием алкоголя, специфическая пища, болезнь, травма и др.) могут вызвать более быстрое выведение ядов из депо, в результате чего их токсическое действие проявляется более выраженно.

Выделение ядов из организма происходит главным образом через почки и кишечник; наиболее летучие вещества выделяются также и через легкие с выдыхаемым воздухом.