Вредные вещества. Вредным называется вещество, которое при контакте с организ­мом человека может вызывать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья

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.

Химические вещества по сфере применения классифицируют 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.

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

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);

– нервные, вызывающие нарушение преимущественно психи­ческой активности (угарный газ, фосфорорганические соединения, алкоголь и его суррогаты, наркотики, снотворные лекарственные препараты и др.);

– печеночные, среди которых особо следует выделить хлориро­ванные углеводороды, ядовитые грибы, фенолы и альдегиды;

– почечные - соединения тяжелых металлов этиленгликоль, щавелевая кислота;

– кровяные - анилин и его производные, нитриты, мышьяко­вистый водород;

– легочные - оксиды азота, озон, фосген и др.

Классификация веществ по характеру воздействия на организм и об­щие требования безопасности регламентируются ГОСТ 12.0.003—74.

Согласно ГОСТ, вещества подразделяются на:

– токсические, вызы­вающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы (ЦНС, кроветворения), вызывающие патологические изме­нения печени, почек;

– раздражающие - вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покро­вов;

– сенсибилизирующие, действующие как аллергены (формальде­гид, растворители, лаки на основе нитро- и нитрозосоединений и др.);

–мутагенные, приводящие к нарушению генетического кода, из­менению наследственной информации (свинец, марганец, радиоак­тивные изотопы и др.);

– канцерогенные, вызывающие, как правило, злокачественные новообразования (циклические амины, ароматиче­ские углеводороды, хром, никель, асбест и др.);

– влияющие на репро­дуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, стирол, радиоак­тивные изотопы и др.).

Распределение ядови­тых веществ в организме подчиняется определенным закономерностям. Перво­начально происходит дина­мическое распределение ве­щества в соответствии с ин­тенсивностью кровообра­щения. Затем основную роль начинает играть сорбционная способность тканей. Существуют три главных бассейна, связанных с рас­пределением вредных ве­ществ: внеклеточная жид­кость (14 л для человека массой 70 кг), внутриклеточная жидкость (28 л) и жировая ткань. Поэтому распределение веществ зависит от таких физико-химических свойств, как водорастворимость, жирорастворимость и способность к диссоциации. Для ряда металлов (сереб­ра, марганца, хрома, ванадия, кадмия и др.) характерно быстрое выве­дение из крови и накопление в печени и почках.

Сенсибилизация — состояние организма, при котором повторное воздействие вещества вызывает больший эффект, чем предыдущее. Эффект сенсибилизации связан с образованием в крови и других внутренних средах измененных и ставших чужеродными для организ­ма белковых молекул, индуцирующих формирование антител. К веществам, вызываю­щим сенсибилизацию, относятся бериллий и его соединения, карбонилы никеля, железа, кобальта, соединения ванадия и т. д.

При повторяющемся воздействии вредных веществ на организм можно наблюдать и ослабление эффектов вследствие привыкания. Для развития привыкания к хроническому воздействию яда необходимо, чтобы его концентрация (доза) была достаточной для формирова­ния ответной приспособительной реакции и нечрезмерной, приводя­щей к быстрому и серьезному повреждению организма. При оцен­ке развития привыкания к токсическому воздействию надо учиты­вать возможное развитие повышенной устойчивости к одним ве­ществам после воздействия других. Это явление называют толе­рантностью.

Отравления протекают в острой, подострой и хронической фор­мах. Острые отравления чаще бывают групповыми и происходят в результате аварий, поломок оборудования и грубых нарушений тре­бований безопасности труда; они характеризуются кратковременно­стью действия токсичных веществ, не более чем в течение одной сме­ны; поступлением в организм вредного вещества в относительно больших количествах — при высоких концентрациях в воздухе; ошибочном приеме внутрь; сильном загрязнении кожных покровов. На­пример, чрезвычайно быстрое отравление может наступить при воз­действии паров бензина, сероводорода высоких концентраций и за­кончиться гибелью от паралича дыхательного центра, если постра­давшего сразу же не вынести на свежий воздух. Оксиды азота вследствие общетоксического действия в тяжелых случаях могут вы­звать развитие комы, судороги, резкое падение артериального давле­ния.

Хронические отравления возникают постепенно, при длительном поступлении яда в организм в относительно небольших количествах. Отравления развиваются вследствие накопления массы вредного ве­щества в организме (материальной кумуляции) или вызываемых ими нарушений в организме (функциональная кумуляция). Хронические отравления органов дыхания могут быть следствием перенесенной однократной или нескольких повторных острых интоксикаций. К ядам, вызывающим хронические отравления в результате только функциональной кумуляции, относятся хлорированные углеводоро­ды, бензол, бензины и др.

Комбинированное действие - это одновременное или последовательное действие на организм несколь­ких ядов при одном и том же пути поступления. Различают несколько типов комбинированного действия ядов в зависимости от эффектов токсичности: аддитивного, потенцированного, антагонистического и независимого действия.

Аддитивное действие — это суммарный эффект смеси, равный сумме эффектов действующих компонентов. Аддитивность характер­на для веществ однонаправленного действия, когда компоненты сме­си оказывают влияние на одни и те же системы организма, причем при количественно одинаковой замене компонентов друг другом ток­сичность смеси не меняется. Примером аддитивности является наркотическое действие смеси углеводородов (бензола и изопропилбензола).

При потенцированном действии (синергизме) компоненты смеси действуют так, что одно вещество усиливает действие другого. Эф­фект комбинированного действия при синергизме выше, больше ад­дитивного, и это учитывается при анализе гигиенической ситуации в конкретных производственных условиях. Потенцирование отмечает­ся при совместном действии диоксида серы и хлора; алкоголь повы­шает опасность отравления анилином, ртутью и некоторыми другими промышленными ядами. Явление потенцирования возможно только» в случае острого отравления.

Антагонистическое действие - эффект комбинированного дей­ствия менее ожидаемого. Компоненты смеси действуют так, что одно вещество ослабляет действие другого, эффект — менее аддитивного. Примером может служит антидотное (обезвреживающее) взаимодей­ствие между эзерином и атропином.

При независимом действии комбинированный эффект не отли­чается от изолированного действия каждого яда в отдельности. Пре­обладает эффект наиболее токсичного вещества. Комбинации ве­ществ с независимым действием встречаются достаточно часто, на­пример бензол и раздражающие газы, смесь продуктов сгорания и пыли.

Для ограничения неблагоприятного воздействия вредных ве­ществ применяют гигиеническое нормирование их содержания в раз­личных средах. В связи с тем, что требование полного отсутствия про­мышленных ядов в зоне дыхания работающих часто невыполнимо, особую значимость приобретает гигиеническая регламентация содер­жания вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ГОСТ 12.1.005—88 и ГН 2.2.5.686—98). Такая регламентация в настоящее время проводит­ся в три этапа: 1) обоснование ориентировочного безопасного уровня воздействия (ОБУВ); (ГН 2.2.5.687-98); 2) обоснование ПДК; 3) кор­ректирование ПДК с учетом условий труда работающих и состояния их здоровья. Установлению ПДК может предшествовать обоснование ОБУВ в воздухе рабочей зоны, атмосфере населенных мест, в воде, почве.

Ориентировочный безопасный уровень воздействия устанавлива­ют временно, на период, предшествующий проектированию произ­водства. Значение ОБУВ определяется путем расчета по физико-хи­мическим свойствам или путем интерполяций и экстраполяции в го­мологических рядах (близких по строению) соединений или по пока­зателям острой токсичности. ОБУВ должны пересматриваться через два года после их утверждения.

Предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны — это концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в продолжение 8 ч или при другой длительно­сти, но не превышающей 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызывать заболеваний или отклонений в состояний здо­ровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего или по­следующего поколений.

При обосновании коэффициента запаса учитывают КВИО, выраженные кумулятивные свойства, возможность кожно-резорбтивного действия, чем они значительнее, тем больше избираемый коэффици­ент запаса. При выявлении специфического действия — мутагенного, канцерогенного, сенсибилизирующего — принимаются наибольшие значения коэффициента запаса (10 и более).

До недавнего времени ПДК химических веществ оценивали как максимальные ПДК_мр. Превышение их даже в течение короткого вре­мени запрещалось. В последнее время для веществ, обладающих ку­мулятивными свойствами (меди, ртути, свинца и др.), для гигиениче­ского контроля введена вторая величина — среднесменная концентрация ПДКсс. Это средняя концентрация, полученная путем непре­рывного или прерывистого отбора проб воздуха при суммарном времени не менее 75 % продолжительности рабочей смены, или сред­невзвешенная концентрация в течение смены в зоне дыхания рабо­тающих на местах постоянного или временного их пребывания.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных ГОСТ 12.1.005—88 и ГН 2.2.5.686—98; ПДК.

Для веществ, обладающих кожно-резорбтивным действием, обосновывается предельно допустимый уровень загрязнения кожи в соответствии с ГН 2.2.5.563-96.

Содержание веществ в атмосферном воздухе населенных мест также регламентируется ПДК, при этом нормируется среднесуточная концентрация вещества. Кроме того, для атмосферы населенных мест устанавливают максимальную разовую величину.

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе населенных мест — максимальные концентрации, отнесенные к оп­ределенному периоду осреднения (30 мин, 24 ч, 1 мес, 1 год) и не ока­зывающие при регламентированной вероятности их появления ни прямого, ни косвенного вредного воздействия на организм человека, включая отдаленные последствия для настоящего и последующих по­колений, не снижающие работоспособности человека и не ухудшающие его самочувствия.

Максимальная (разовая) концентрация ПДК_мр — наиболее высо­кая из числа 30-минутных концентраций, зарегистрированных в данной точке за определенный период наблюдения.

Среднесуточная концентрация ПДК_СС — средняя из числа концен­траций, выявленных в течение суток или отбираемая непрерывно в течение 24 ч.

Если порог токсического действия для какого-то вещества оказывается менее чувствительным, то решающим в обосновании ПДК является порог рефлекторного воздействия как наиболее чувствительный. В подобных случаях ПДКмр > ПДКсс, например для бензина иакролеина. Если же порог рефлекторного действия менее чувствителен, чем порог токсического действия, то принимают ПДКмр = ПДКсс. Существует группа веществ, у которых отсутствует порог рефлектор­ного действия (мышьяк, марганец и др.) или он выражен недостаточно четко (оксид ванадия (V)). Для таких веществ ПДК_мр не нормиру­ется, а устанавливается лишь ПДКсс. Эти концентрации определена ГН 2.1.6.695—98. А ориентированные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест установлены ГН 2.1.6.1339—03.

Нормирование качества воды рек, озер и водохранилищ проводят в соответствии с «Санитарными правилами и нормами охраны поверх­ностных вод от загрязнения» № 4630—88 МЗ СССР двух категорий: I-водоемы хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назна­чения и II-рыбохозяйственного назначения.

Правила устанавливают нормируемые значения для следующих параметров воды водоемов: содержание плавающих примесей и взве­шенных веществ, запах, привкус, окраска и температура 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 орга-нолептический; для водоемов рыбохозяйственного назначения наря­ду с указанными используют еще два вида ЛПВ: токсикологический и рыбохозяйственный.

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 химического загрязнения почв осуществляется по; предельно допустимым концентрациям (ПДК_п). 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 самоочищающую способность почвы. По своей величине ПДК_п 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_п 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; MB - 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 МУ2.1.7.730—99.

Для контроля содержания вредных веществ в воз­духе применяются следующие методы: лабораторные, экспрессные и индикаторные. Лабораторные методы определения вредных веществ в воздухе — это отбор про­бы воздуха на производстве и ее анализ в лаборатор­ных условиях.

В ряде случаев необходимо быстрое решение вопро­са о степени загрязнения воздушной среды производ­ственного помещения. С этой целью используются уни­версальные газоанализаторы (УГ), работа которых ос­нована на цветных реакциях в небольших объемах вы­сокочувствительной жидкости или твердого вещества-носителя, пропитанного индикаторами. Твердый носи­тель, например силикагель, помещают в стеклянную тру­бочку, через которую пропускают определенный объем исследуемого воздуха. О количестве вредного вещества судят по длине окрашенного столбика, сравнивая его со специально проградуированной шкалой.

Индикаторные методы анализа применяют для обна­ружения высокоопасных веществ (ртути, цианистых соединений и др.). С их помощью можно быстро выпол­нять качественные анализы.

Основным методом анализа запыленности воздуха промышленных предприятий является метод определе­ния массы пыли в сочетании с определенным размером частиц (дисперсности) пыли. Этот метод основан на принципе определения увеличения массы при пропуска­нии через фильтр исследуемого воздуха определенного объема. В качестве фильтров применяют бумажные, стекловолокнистые АФА. Разница в массе фильтра до и после протягивания запыленного воздуха характери­зует содержание пыли в объеме протянутого воздуха.

Дисперсность пыли определяется счетным методом с помощью прибора АЗ-5 (при малых концентрациях пыли), а при больших концентрациях — с использовани­ем импакторов.

Для оздоровления воздушной среды помещений, в которой содержаться пыли и газы веществ применяют методы:

1 Механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими. Эти мероприятия имеют большое значение для защиты от воздействия вредных веществ, теплового излучения, особенно при выполнении тяжелых работ. Автоматизация процессов, сопровождающихся - выделением вредных ве­ществ, не только повышает производительность, но и улучшает условия труда, поскольку рабочие выводятся из опасной зоны. Например, внедрение автоматической сварки с дистанционным управлением вместо ручной дает возможность резко оздоровить условия труда свар­щика, применение роботов-манипуляторов позволяет устранить тяжелый ручной труд.

2 Применение технологических процессов и оборудо­вания, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону. При проектировании но­вых технологических процессов и оборудования необхо­димо добиваться исключения или резкого уменьшения выделения вредных веществ в воздух производственных помещений. Этого можно достичь, например, заменой токсичных веществ нетоксичными, переходом с твердого и жидкого топлива на газообразное, электрический вы­сокочастотный нагрев; применением пылеиодавления во­дой (увлажнение, мокрый помол) при измельчении и транспортировке материалов и т. д.

Большое значение для оздоровления воздушной среды имеет надежная герметизация оборудования, в котором находятся вредные, вещества, в частности, нагре­вательных печей, газопроводов, насосов, компрессоров, конвейеров и т. д. Через неплотности в соединениях, а также вследствие газопроницаемости материалов про­исходит истечение находящихся под давлением газов. Количество вытекающего газа зависит от его физиче­ских свойств, площади неплотностей и разницы давлений снаружи и внутри оборудования.

3 Защита от источников тепловых излучений. Это важно для снижения температуры воздуха в помещении и теплового облучения работающих.

4 Устройство вентиляции и отопления, что имеет большое значение для оздоровления воздушной среды в производственных помещениях.

5 Применение средств индивидуальной защиты.