Химический фактор

Химический фактор – это разнообразные вредные вещества: пары, газы, жидкости, аэрозоли, соединения, смеси, которые при контакте с организмом человека могут вызывать химические ожоги, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования, как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

В настоящее время известно около 7 млн. химических веществ и соединений, из которых 60 тыс. находят применение в деятельности человека: 5500 – в виде пищевых добавок, 4000 – лекарств, 1500 – препаратов бытовой химии. На международном рынке ежегодно появляется от 500 до 1000 новых химических соединений и смесей.

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

- промышленные яды. Используются в производстве и выделяются в воздух в различных технологических процессах: органические растворители (дихлорэтан, ксилол), топливо (пропан, бутан, бензин), красители (анилин), продукты сгорания (монооксид углерода, оксиды азота и серы), возгоны сталеплавильных печей, сварочные и паечные аэрозоли и т.д.;

- ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве. Это в основном удобрения и пестициды;

- лекарственные средства;

-пищевые добавки,

- средства санитарии, личной гигиены, косметика и т. д.;

-биологические яды растительного и животного происхождения. Содержатся в растениях (аконит, цикута), в грибах (мухомор), у животных (змеи) и насекомых (пчелы);

- отравляющие вещества (ОВ) – зарин, иприт, фосген и др.

Ядовитые свойства могут проявить практически все вещества, однако к ядам принято относить лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и 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 поступления являются легкие.

Попадание ядов в организм может привести к отравлению или сенсибилизации организма. Помимо острых и хронических профессиональных отравлений, промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости.

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 высоких концентрациях в воздухе, ошибочном приеме внутрь, сильном загрязнении кожных покровов. По статистике 1-ое место занимают бытовые отравления, 2-е преднамеренные, 3-е профессиональные.

Хронические отравления возникают постепенно, при длительном поступлении яда в организм в относительно небольших количествах. Отравления развиваются вследствие накопления массы вредного вещества в организме (материальная кумуляция) или вызываемых ими нарушений в организме (функциональная кумуляция). К ядам, вызывающим хронические отравления относятся хлорированные углеводороды, бензол, свинец.

Кроме классификации по области применения химические вещества различают по токсическому эффекту. Токсический эффект 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.

Токсический эффект зависит от биологических особенностей вида, пола, возраста и индивидуальной чувствительности организма, строения и физико-химических свойств яда, количества попавшего в орга­низм вещества, факторов внешней среды (температуры, атмосферного дав­ления и др.).

Так, разветвление цепи углеводородных атомов ослабляют токсический эффект по сравнению с неразветвленными изомерами. Введение в молекулу гидроксильной группы ослабляет токсичность (спирты менее токсичны, чем соответствующие углеводороды). Введение галогена в мо­лекулу органического соединения усиливает его токсичность и т.д.

Весьма различна видовая чувствительность к ядам различных организмов, что обусловлено особенностями метаболизма, массой тела и др. Имеет место определенное различие в формировании токсического эффекта в зависимости от пола: отмечается большая чувствительность женщин к действию органических растворителей, а мужчин к соединениям бора, марганца. Одни яды более токсичны для молодых, а другие для пожилых. Индивидуальная чувствительность определяется состоянием здоровья.

В ряде случаев интермиттирующее (прерывистое) действие яда уси­ливает токсический эффект. Усиление токсического действия на организм человека наблюдается при повышении температуры, влажности, барометрического давления. При значительной физической нагрузке наблюдается увеличение вентиляции легких, что приводит к интенсивному распределению отравляющего вещества в организме. Шум и вибрация также могут усиливать токсический эффект.

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

- общетоксическое (кома, отек мозга, судороги), например, алкоголь и его суррогаты, угарный газ,

- нервно-паралитическое (судороги, параличи), например, никотин, некоторые пестициды, ОВ,

- кожно-резорбтивное (местные воспаления в комбинации с обще-токсическими явлениями), например, уксусная эссенция, дихлорэтан, мышьяк,

-удушающее (токсический отек мозга), например, окислы азота, некоторые ОВ,

- слезоточивое и раздражающее (раздражение слизистых оболочек глаз, носа, горла), например, пары крепких кислот и щелочей,

- психотропное (нарушение психической активности, сознания), например, наркотики, атропин;

- сенсибилизирующее (аллергии), формальдегид, растворители, лаки;

- мутагенное (нарушение генетического кода, изменение наследственной информации), свинец, марганец, радиоактивные изотопы;

- канцерогенное (вызывают злокачественные опухоли), хром, никель, асбест;

- тератогенное (влияют на репродуктивную, детородную функцию), ртуть, свинец, стирол, борная кислота.

Три последних вида воздействия вредных веществ – мутагенное, канцерогенное и тератогенное относят к отдаленным последствиям влияния химических соединений на организм. Это специфическое действие, которое проявляется не в период воздействия и не сразу после его окончания, а в отдаленные периоды, спустя годы и даже десятилетия. Отмечаются появление различных эффектов и в последующих поколениях, особенно для веществ с мутагенными свойствами.

Кроме того, яды обладают и избирательной токсичностью, т.е. представляют наибольшую опасность для определенного органа или системы организма. По избирательной токсичности выделяют яды:

- воздействующие на сердце, к ним относятся многие лекарственные препараты, растительные яды, соли металлов (бария, калия);

- воздействующие на нервную систему и вызывающие нарушение психической деятельности - это алкоголь, наркотики, угарный газ, некоторые пестициды;

- накапливающиеся в печени, среди них следует выделить хлорированные углеводороды, ядовитые грибы, фенолы и альдегиды;

- накапливающиеся в почках, это соединения тяжелых металлов, этиленгликоль, щавелевая кислота;

- воздействующие на кровь, это анилин и его производные, нитриты;

- воздействующие на легкие – окислы азота, озон, фосген;

- накапливающиеся в костях и воздействующие на кроветворение – стронций;

Для большой группы аэрозолей (пыли) не обладающих выраженной токсичностью надо отметить фиброгенный эффект действия на организм. К ним относятся аэрозоли угля, кокса, сажи, алмазов, пыли животного и растительного происхождения, силикатные и кремнийсодержащие пыли, аэрозоли дезинтеграции и конденсации металлов.

Попадая в органы дыхания, вещества этой группы повреждают слизистую оболочку верхних дыхательных путей, что приводит к развитию бронхита. Задерживаясь в легких, пыль вызывает перерождение легочной ткани в соединительную ткань и рубцеванию (фиброзу) легких. Профессиональные заболевания, связанные с воздействием аэрозолей – пневмокониозы и хронический пылевой бронхит занимают второе место по частоте среди всех профессиональных заболеваний в России.

Наличие фиброгенного эффекта не исключает общетоксического воздействия аэрозолей. К ядовитым пылям относят аэрозоли пестицида ДДТ, свинца, бериллия, мышьяка и др. При попадании их в органы дыхания, помимо местных изменений в верхних дыхательных путях, развивается картина острого и хронического отравления.

На производстве редко встречается изолированное действие вредных веществ, обычно работник подвергается сочетающемуся воздействию негативных факторов разной природы (физических, химических, факторов тяжести и напряженности труда) или комбинированному влиянию факторов одной природы, например группы химических веществ. 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:

- аддитивное действие – суммарный эффект действия смеси равен сумме эффектов входящих в смесь компонентов. Аддитивность характерна для веществ однонаправленного действия, когда составляющие смеси оказывают влияние на одни и те же системы организма. Примером такого действия является наркотическое действие смеси углеводородов (бензол, изопропилбензол);

- потенцированное действие (синергизм), компоненты смеси действуют так, что одно вещество усиливает, действие другого. Эффект синергизма больше аддитивного и проявляется только в случае острого отравления. Никель усиливает свою токсичность в присутствии соединений меди в 10 раз, алкоголь значительно повышает опасность отравления анилином;

- антагонистическое действие – эффект менее аддитивного. Компоненты смеси действуют так, что одно вещество ослабляет действие другого. Примером может служить взаимодействие между инсектицидом эзерином и атропином (атропин является противоядием);

Наряду с комбинированным влиянием ядов, возможно их комплексное действие, когда яды поступают в организм одновременно, но разными путями (органы дыхания и кожа, органы дыхания и желудочно-кишечный тракт и др.).

Т.к. требование полного отсутствия вредных веществ в зоне дыхания работающих часто невыполнимо, особую важность приобретает гигиеническое нормирование, т.е. ограничение содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны до ПДК, устанавливаемых ГОСТ 12.1.005-88.

Классификация вредных веществ в воздухе рабочей зоны по степени опасности включает четыре класса:

1 – чрезвычайно опасные вещества, для них ПДК< 0, 1 мг/м ³, например, свинец, ртуть имеют ПДК = 0, 01 мг/м ³;

2 – высоко опасные вещества, ПДК = 0, 1 – 1, 0 мг/м ³, например, марганец имеет ПДК = 0, 3 мг/м ³;

3 – умеренно опасные, ПДК = 1, 0 – 10 мг/м ³, например, азота диоксид имеет ПДК = 2 мг/м ³;

4 – малоопасные, ПДК> 10 мг/м ³, например, угарный газ имеет ПДК = 20 мг/м ³.

Необходимо отметить. Что отнесение вещества к тому или иному классу опасности может производиться не только по ПДК, но и по другим параметрам токсичности. К ним относятся:

Средняя смертельная концентрация в воздухе (CL₅₀) – это кон­центрация, вызывающая гибель 50% подопытных животных при двух-, или четырехчасовом ингаляционном воздействии.

Средняя смертельная доза (DL₅₀) –доза, вызывающая гибель 50% подопытных животных при однократном введении в желудок.

Порог вредного действия (однократного и хронического) – это минимальная концентрация (доза), при воздействии которой в организме возникают изменения, выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей человечекого организма.

Порог специфического (избирательного) действия – минимальная концентрация или доза, вызывающая изменения функций отдельных органов или вызывающая специфическое ощущение, например запах или вкус.

ПДК некоторых веществ, часто встречающихся в воздухе производственных помещений приведены в табл. 8.

Таблица 8

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны (извлечение из ГОСТ 12.1.005-88)

Таблица 9

ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе селитебных территорий (извлечение из СН 3086-84)

ПДК загрязняющих веществ для жилой застройки в настоящее время не разработаны.