Классификация вредных веществ

Химические вещества в зависимости от их практического использования классифицируются:

· промышленные яды, используемые в производстве: органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин) и др.;

· ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды (гексахлоран), инсектициды (карбофос) и др.;

· лекарственные средства;

· бытовые химикаты, используемые в пищевых добавках: уксусная кислота, средства санитарии, личной гигиены, косметика и др.;

· биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях и грибах (аконит, цикута и др.), у животных и насекомых (змей, пчел, скорпионов и др.);

· отравляющие вещества: зарин, иприт, фосген и др.

Согласно [2] основными характеристиками вредных веществ являются:

· величина предельно допустимой концентрации (ПДК) вещества в воздухе рабочей зоны;

· агрегатное состояние вещества: пары и (или) газы, аэрозоли (пыли), смесь паров и аэрозоля;

· класс опасности вещества;

· особенности действия на организм человека.

Основываясь на прогрессивных современных научных принципах, учитывая физиологические и биохимические показатели состояния организма, установлены ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны – концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений [4].

При обосновании ПДК вредных веществ учитываются физико-химические свойства веществ, результаты экспериментальных исследований, данные гигиенических наблюдений на производстве, материалы о состоянии здоровья и заболеваемости рабочих.

В настоящее время установлены ПДК более чем для 2000 наименований вредных веществ. Для вновь вводимых в производство соединений устанавливается временные ПДК – ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) [5, 6].

В зависимости от агрегатного состояния вредные вещества относятся к различным группам опасных и вредных производственных факторов. Например, аэрозоли (пыли) преимущественно фиброгенного действия относятся к физическому опасному и вредному производственному факторам; пары и (или) газы относятся к химическому опасному и вредному производственному факторам.

Различают четыре класса опасности вредных веществ:

· вещества 1-го класса – чрезвычайно опасные вредные вещества;

· вещества 2-го класса – высоко опасные вещества;

· вещества 3-го класса – умеренно опасные вещества;

· вещества 4-го класса – слабо опасные вещества.

Класс опасности вредного вещества устанавливается по токсикологическим показателям (табл. 3.8).

Таблица 3.8

Классификация производственных вредных веществ

по степени опасности [4]

Примечание. DL^ж₅₀ – средняя смертельная доза при введении в желудок, вызывающая гибель 50 % подопытных животных; DL^к₅₀ – доза вещества, вызывающая гибель 50 % подопытных животных при однократном нанесении на кожу; СL₅₀ – концентрация вещества, вызывающая гибель 50 % подопытных животных при 2–4-часовом ингаляционном воздействии; Z_ас – отношение средней смертельной концентрации вредного вещества к минимальной (пороговой) концентрации, вызывающей изменение биологических показателей на уровне целостного организма, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций; Z_ch – отношение минимальной (пороговой) концентрации, вызывающей изменение биологических показателей на уровне целостного организма, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций, к минимальной (пороговой) концентрации, вызывающей вредное действие в хроническом эксперименте по 4 ч пять раз в неделю на протяжении не менее четырех месяцев; КВИО – отношение максимально достижимой концентрации вредного вещества в воздухе при 20 °С к средней смертельной концентрации вещества для мышей

По особенности действия на организм человека химически опасные и вредные производственные факторы классифицируются:

· по характеру воздействия на организм человека – на токсические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные и влияющие на репродуктивную функцию человека;

· по пути проникновения в организм человека – через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы и слизистые оболочки.

Токсические вещества – вещества, яды, которые, попадая в организм в небольших количествах, вступают затем в химическое или физико-химическое взаимодействие с тканями и при определенных условиях вызывают нарушение здоровья. Хотя ядовитыми (токсичными) свойствами может обладать практически любое вещество, к ядам принято относить лишь те, которые проявляют свое вредное действие в обычных условиях и в относительно небольших количествах. Промышленные яды относятся к категории вредных веществ и являются предметом изучения токсикологии. Действие ядовитых веществ может проявляться в острых и хронических отравлениях.

Острым отравлением называется заболевание, наступающее сразу же после воздействия яда. Острые отравления характеризуются кратковременностью действия ядов (не более чем в течение одной смены) и поступлением в организм вредного вещества в относительно больших количествах. Острые отравления вызывают такие промышленные яды, как синильная кислота, сероуглерод и др. Острые отравления расследуются и учитываются как несчастные случаи.

Для производственных условий в случае несоблюдения правил безопасности более характерными являются хронические отравления в результате длительного систематического проникновения в организм яда в малых количествах. При этом отравление происходит либо в результате постепенного накапливания (материальная кумуляция) яда в организме, либо вследствие постепенного накапливания изменений, вызванных попаданием яда (функциональная кумуляция). Действие одного и того же яда различно при хроническом и остром отравлениях. Например, при остром отравлении бензолом в основном страдает нервная система, при хроническом – система кроветворения.

Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества классифицируют на яды с общим токсическим воздействием и яды избирательной токсичности (табл. 3.9).

Таблица 3.9

Токсикологическая классификация вредных веществ [7]

Показатели токсикометрии и критерии токсичности вредных веществ – это количественные показатели токсичности и опасности вредных веществ. Степень отравляющего действия яда зависит от его структуры, физического состояния в момент воздействия, продолжительности действия, концентрации попавшего в организм яда, от путей попадания в организм, реакции организма. Имеют значение пол и возраст работающих на предприятии, а также их индивидуальная чувствительность.

Промышленные яды могут вызвать не только специфические отравления, но и способствовать к возникновению таких заболеваний, как катар верхних дыхательных путей, туберкулез, заболевание почек, сердечно-сосудистой системы и др.

Раздражающие вредные вещества – это вещества, вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов, например, бром, хлор, фтор, аммиак, кислоты, щелочи, оксиды азота, аммиак, сероводород и др.

Сенсибилизирующие вещества – это различные вредные вещества, вызывающие аллергические заболевания, например, формальдегид, растворители и лаки на основе нитросоединений, бериллий и его соединения, канифоль, моющие синтетические средства.

Канцерогенное, мутагенное и воздействие, оказывающее влияющее на репродуктивную функцию относятся к отдаленным последствиям влияния химических соединений на организм человека. Это – специфическое действие, которое проявляется спустя годы и даже десятилетия. Канцерогенное действие вредных веществ вызывает, как правило, злокачественные новообразования (ароматические углеводороды, бензол, возгоны каменноугольных смол и пеков, асбест, хром, никель и др). Мутагенное действие приводит к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные изотопы и др). Вещества, влияющее на репродуктивную функцию (детородную функцию) (стирол, ртуть, свинец, бенз(а)пирен, бензин, марганец в сварочных аэрозолях, радиоактивные изотопы и др.). Кроме того, отмечается появление различных эффектов и в последующих поколениях.

Многие производственные процессы сопровождаются пылевым фактором. Во вдыхаемом человеком воздухе могут содержаться частицы пыли размером до 20 мкм. В верхних отделах дыхательных путей задерживаются частицы размером 10…20 мкм. В альвеолах легких в основном задерживаются частицы размером до 5 мкм.

Причины выделения пыли могут быть самыми разнообразными. Пыль может образовываться при механической обработке хрупких металлов, шлифовке, полировке, упаковке и расфасовке. Эти виды пылеобразования являются первичными. В условиях производства может возникнуть и вторичное пылеобразование, например, при проветривании, уборке помещений, движении людей.

Пыль – это дисперсная фаза твердых веществ, образующаяся при их дроблении, измельчении, а также при конденсации в воздухе паров металлов и неметаллов. Пыли, взвешенные в воздухе, образуют аэрозоли, скопление осевшей пыли – аэрогели.

Вредное воздействие пыли на организм человека зависит от количества вдыхаемой пыли, степени ее дисперсности, от формы частиц пыли, от ее химического состава и растворимости.

По характеру воздействия на организм производственные пыли подразделяются на общетоксические и раздражающие. Общетоксические пыли (свинца, мышьяка, бериллия, триоксида хрома и др.), растворяясь в биологических жидких средах организма, действуют как введенный в организм яд и вызывают острое либо хроническое отравление. Раздражающие пыли не обладают способностью хорошо растворяться в жидких средах организма, но могут воздействовать на организм, раздражая кожу, глаза, уши, десны, вызывая аллергические реакции.

Большая группа аэрозолей, не обладающих выраженной токсичностью, отличается от других вредных веществ фиброгенным действием на организм человека. Попадая в органы дыхания, вещества этой группы вызывают атрофию или гипертрофию слизистой верхних дыхательных путей, а, задерживаясь в легких, приводят к развитию соединительной ткани в воздухообменной зоне и рубцеванию (фиброзу) легких. Профессиональные заболевания, связанные с воздействием аэрозолей, пневмокониозы и пневмосклерозы, хронический пылевой бронхит занимают второе место по частоте среди профессиональных заболеваний в России. Пневмокониозы - общее название целого ряда заболеваний легких, которые в зависимости от вида вдыхаемой пыли подразделяются на силикозы (кремниевая пыль), силикатозы (соли кремниевой кислоты), антракозы (угольная пыль), металлоканиозы (металлическая пыль) и т.д. При пневмокониозах наблюдается анатомическое перерождение соединительной ткани легких (фиброз), приводящее к ограничению их дыхательной поверхности и изменениям во всем организме.

3.3.2. Нормирование и контроль содержания вредных веществ

в воздухе рабочей зоны

Обеспечить полное отсутствие вредных веществ в воздухе рабочей зоны на современных промышленных предприятиях представляется нереальной задачей. Достижение подобного результата потребовало бы больших материальных затрат, вызванных трудностями технической реализации этого требования. В связи с этим большое значение приобретает необходимость обоснования безвредных для человеческого организма концентраций вредных веществ и разработки методов и средств контроля их содержания в воздухе рабочей зоны [2].

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК) при проектировании производственных зданий, технологических процессов, оборудования, вентиляции для контроля за качеством производственной среды и профилактики неблагоприятного воздействия на здоровье работающих.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны подлежит систематическому контролю для предупреждения возможности превышения предельно допустимых концентраций: максимально разовых рабочей зоны (ПДК_мр.рз) и среднесменных рабочей зоны (ПДК_сс.рз). Величины ПДК_мр.рз и ПДК_сс.рз приведены в Руководстве [3].

Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны является обязательным гигиеническим условием обеспечения безвредности труда. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны по существующим нормативным документам систематически проверяется санитарными органами.

Общие требования, предъявляемые к контролю

содержания вредных веществ

1. Для каждого производственного участка должны быть определены вещества, которые могут выделяться в воздух рабочей зоны. При наличии в воздухе нескольких вредных веществ контроль воздушной среды допускается проводить по наиболее опасным и характерным веществам, устанавливаемым органами государственного санитарного надзора.

2. Контроль содержания вредных веществ в воздухе проводится на наиболее характерных рабочих местах. При наличии идентичного оборудования или выполнения одинаковых операций контроль проводится выборочно на отдельных рабочих местах, расположенных в центре и по периферии помещения.

3. Отбор проб должен проводиться в зоне дыхания при характерных производственных условиях. Зона дыхания – пространство в радиусе до 50 см от лица работающего. Отбор проб воздуха на содержание в нем вредных газовых или пылевых примесей производится несколькими способами: аспирационным, весовым, фильтровальным, способом поглощения. Используются следующие методы анализа воздуха на содержание в нем примесей: весовой, объемный, электрохимический и др.

4. При возможном поступлении в воздух рабочей зоны вредных веществ с остронаправленным механизмом действия должен быть обеспечен непрерывный контроль с сигнализацией о превышении ПДК.

5. Периодичность контроля устанавливается в зависимости от класса опасности вредного вещества: для I-го класса – не реже 1 раза в 10 дней,
II-го класса – не реже 1 раза в месяц, III-го и IV-го классов – не реже 1 раза в квартал.

6. В зависимости от конкретных условий производства периодичность контроля может быть изменена по согласованию с органами Государственного санитарного надзора. При установленном соответствии содержания вредных веществ III-го, IV-го классов опасности уровню ПДК допускается проводить контроль не реже 1 раза в год.

На производстве работающий персонал обычно подвергается комбинированному влиянию нескольких вредных веществ.

Комбинированное действие – это одновременное или последовательное действие на организм человека нескольких вредных веществ при одном и том же пути поступления. В зависимости от эффектов токсичности различают несколько типов комбинированного действия токсических веществ: аддитивное, потенцированное, антагонистическое и независимое действия.

Аддитивное действие нескольких вредных веществ – 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.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия (по заключению органов Государственного санитарного надзора) сумма отношений фактических концентраций каждого из них (К₁, К₂, …, К_n) в воздухе к их ПДК₁, ПДК₂, …, ПДК_n не должна превышать единицы:

Примером аддитивности являются: наркотическое действие смеси углеводородов (бензола и изопропилбензола); оксиды азота и оксид углерода; аминосоединения и оксид углерода; нитросоединения и оксид углерода.

При потенцированном действии (синергизме) компоненты смеси действуют так, что одно вещество усиливает действие другого. Эффект комбинированного действия при синергизме больше аддитивного, и это учитывается при анализе гигиенической ситуации в конкретных производственных условиях. Однако количественной оценки это явление не получило. Потенцирование отмечается при совместном действии диоксида серы и хлора, алкоголь повышает опасность отравления ртутью, анилином. 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. В этом случае эффект меньше аддитивного. Примером антагонистического действия является взаимодействие между эзерином и атропином.

При независимом действии комбинированный эффект не отличается от изолированного действия каждого токсического вещества в отдельности.