Вредные химические вещества. Яды

Пары, газы, жидкости, аэрозоли, соединения, смеси (далее вещества) при контакте с организмом человека могут вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Воздействие вредных веществ на человека может сопровождаться отравлениями и травмами. Химические вещества в зависимости от их практического использования классифицируются на:

1. Промышленные яды, используемые в производстве: органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин)

2. Ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве

3. Лекарственные средства (аспирин)

4. Бытовые химикаты, применяемые в виде пищевых добавок (уксус), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т.д.

5. Биологические растительные (аконит, цикута) и животные яды (змеи, пчелы)

6. Отравляющие вещества – зарин, иприт, фосген и др.

Ядовитые свойства могут проявлять практически все вещества, однако к ядам принято считать лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.

Токсическое действие вредных веществ – это результат взаимодействия организма, вредного вещества и окружающей среды. Эффект воздействия различных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества, его физико-химических свойств, длительности поступления, химических реакций в организме. Кроме того, он зависит от пола, возраста, индивидуальной чувствительности, пути поступления и выведения, распределения в организме, а также метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды.

Общая токсикологическая классификация ядов включает в себя следующие виды воздействия на живые организмы:

1. Нервно-паралитическое (судороги, параличи), например, никотин, некоторые пестициды, отравляющие вещества

2. Кожно-резорбтивное (местные воспаления в сочетании с общетоксическими явлениями), например, уксусная эссенция, дихлорэтан, мышьяк

3. Общетоксическое (кома, отек мозга, судороги), например, алкоголь и его суррогаты, угарный газ

4. Удушающие (токсический отек мозга), например, оксиды азота, некоторые отравляющие вещества

5. Слезоточивое и раздражающее (раздражение слизистых оболочек глаз, носа, горла), например, пары крепких кислот и щелочей

6. Психотропное (нарушение психической активности, сознания), например, наркотики, атропин

По избирательной токсичности яды подразделяются на:

1. Сердечные, к ним относятся многие лекарственные препараты, растительные яды, соли металлов (бария, калия)

2. Нервные, вызывающие нарушения психической деятельности – это алкоголь, наркотики, угарный газ, некоторые пестициды

3. Печеночные, среди них следует выделить хлорированные углеводороды, ядовитые грибы, фенолы и альдегиды

4. Почечные это соединения тяжелых металлов, этиленгликоль, щавелевая кислота

5. Кровяные – это анилин и его производные, нитриты

6. Легочные – оксиды азота, озон, фосген и др.

Опасность вещества – это способность вещества вызывать негативные для здоровья эффекты в условиях производства, города или в быту. Об опасности веществ можно судить по критериям токсичности (ПДК - предельно допустимой концентрации в воздухе рабочей зоны, воде, почве и т.д.; ОБУВ ориентировочному безопасному уровню воздействия для тех же сред; КВИО – коэффициенту возможного ингаляционного отравления; средним смертельным дозам и др.)

Показатели токсичности определяют класс опасности вещества. Классификация вредных веществ по степени опасности включает в себя четыре класса:

1. Чрезвычайно опасные вещества, для них ПДК<0,1 мг/м3, например, свинец, ртуть имеют ПДК=0,01 мг/м3

2. высокоопасные вещества, ПДК=0,1-1,0 мг/м3, например марганец имеет ПДК=0,3 мг/м3

3. умеренно опасные, ПДК=1,0-10 мг/м3, например азота диоксид имеет ПДК=2 мг/м3

4. малоопасные, ПДК>10 мг/м3, например угарный газ имеет ПДК=20 мг/м3

Острые отравления чаще бывают групповыми и происходят в результате аварий, поломок оборудования или грубых нарушений требований безопасности; они характеризуются кратковременностью действия ядов, не более чем в течение одной смены; поступлением в организм вредного вещества в относительно больших количествах – при высокой концентрации в воздухе, ошибочном приеме внутрь, сильном загрязнении кожных покровов. Хронические отравления возникают постепенно, при длительном поступлении яда в организм в относительно небольших количествах. При повторном воздействии одного и того же яда в околотоксической дозе может измениться характер течения отравления и кроме кумуляции развивается сенсибилизация или привыкание.

Сенсибилизация – состояние организма, при котором повторное воздействие вещества вызывает больший эффект, чем предыдущее, т.е. повышает чувствительность организма к веществу. При повторяющемся воздействии вредных веществ на организм можно наблюдать и обратное явление – ослабление эффектов действия - привыкание. Для развития привыкания к хроническому воздействию яда необходимо, чтобы его концентрация (доза) была достаточной для формирования ответной реакции и не была чрезмерной, приводящей к быстрому и серьезному повреждению организма.

Вещества по характеру воздействия на организм подразделяются на общетоксические, вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы; раздражающие – вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожи; сенсибилизирующие, действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки); мутагенные, приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, ртуть, радиоактивные изотопы); канцерогенные, вызывающие злокачественные опухоли (хром, никель, асбест и др.); влияющие на репродуктивную функцию (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные изотопы и др.)

Эта классификация не учитывает большой группы аэрозолей (пыли), которые не обладают выраженной токсичностью. Для них характерен фиброгенный эффект действия на организм. Аэрозоли угля, кокса, сажи, алмазов, пыли животного и растительного происхождения, силикат кремния, конденсации металлов, попадая в органы дыхания, вызывают повреждение слизистой верхних дыхательных путей, а, задерживаясь в легких, приводят к развитию соединительной ткани в воздухообменной зоне и рубцеванию легких. Профессиональные заболевания, связанные с воздействием аэрозолей, пневмокониозы (силикоз – развивается при действии свободного диоксида кремния, силикатоз – при попадании в легкие кремниевой кислоты, асбестоз – одна из агрессивных форм силикатоза и др.), пневмосклерозы, хронический пылевой бронхит занимают первое место по частоте среди всех профессиональных заболеваний в России.

Пути обезвреживания ядов в организме различны. Первый и главный из них – изменение химической структуры яда в теле человека в результате обмена веществ. Органические соединения. Не менее важный путь обезвреживания – выведение яда через органы дыхания, пищеварения, почки, потовые и сальные железы, кожу. Тяжелые металлы, как правило, выделяются через желудочно-кишечный тракт, некоторые органические соединения – в неизменном виде – через легкие и, частично, после физико-химических превращений – через почки и желудочно-кишечный тракт.

Требование полного отсутствия вредных веществ в зоне дыхания работающих часто невыполнимо. Поэтому особую важность приобретает гигиеническое нормирование, т.е. ограничение содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны до предельно допустимых концентраций – ПДКрз (ГОСТ 12.1.005-88 и ГН 2.2.5.686-98)

ПДКрз – предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны – это концентрация, которая при ежедневной работе в течение 8 ч или другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы или отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

ПДК как правило, устанавливают на уровне в 2-3 раза более низком, чем порог хронического действия, при этом учитывают возможность ингаляционного отравления, проникновения яда через неповрежденную кожу, его накопления в организме. При выявлении специфического характера действия вещества – мутагенного, канцерогенного, сенсибилизирующего – ПДК снижают в 10 раз и более.

Содержание вредных веществ в атмосыерном воздухе населенных пунктов также ограничивается величинами ПДК, нормируются средняя суточная концентрация вещества (ПДКсс) и максимальная разовая (ПДКмр).

ПДКмр – наиболее высокая из 30-минутных концентраций, зарегистрированных в данной точке за определенный период наблюдения. В основу установления ПДКмр положен принцип предотвращения рефлекторынх реакций у человека, например, чихания, кашля.

ПДКСС – средняя из числа концентраций, выявленных в течение суток. В основу ПДКСС положен принцип предотвращения общетоксического действия на организм.

Нормирование качества воды водоемов проводят в интересах здоровья населения по ГОСТ 2761-84, СанПиН 2.1.4.559-96 и СанПиН 2.1.4.544-96, а также по ГН 2.1.5.689-98. Нормы устанавливаются для следующих параметров воды водоемов: содержание плавающих примесей и взвешенных частиц, запах, привкус, цветность, мутность и температура воды, значение водородного показателя рН, состав и концентрация минеральных примесей и растворенного в воде кислорода, биологическая и химическая потребность воды в кислороде, состав и ПДКв химических веществ и болезнетворных бактерий. ПДКв – это максимально допустимое загрязнение воды водоемов, при которых сохраняется безопасность для здоровья человека и нормальные условия водопользования. Например, для бензола ПДКв составляет 0,5 мг/л, а для бензина и керосина – 0,1 мг/л.

Нормирование химического загрязнения почв проводится по предельно допустимым концентрациям ПДКп (ГН 6229-91). ПДКп – это концентрация химического вещества (мг) в пахотном слое почвы (кг), которая не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на самоочищающуюся способность почвы.

Для защиты от выбросов химических веществ при технологических процессах используют различные методы и средства: рациональное размещение источников вредных выбросов по отношению к населенным зонам, инженерные системы очистки воздуха (вентиляция, фильтры), методы абсорбции, хемосорбции, адсорбции, термического дожигания, каталитической нейтрализации.

Защита гидросферы от вредных сбросов осуществляется применением следующих методов и средств: рациональным размещением источников сбросов и организацией водозабора и водоотвода; разбавлением вредных веществ в водоемах до допустимых концентраций с применением специально организованных и рассредоточенных выпусков, использованием средств очистки стоков (физико-химическая очистка - процеживание, отстаивание, обработка в поле центробежных сил, фильтрование, флотация; биологическая очистка)