Вредные вещества химической природы

Лекция 6

1.Вредные вещества, свойства, классификация

2. Комбинированное действие вредных веществ

3. Нормирование содержания вредных веществ

4. Специфическое действие, отравления и заболевания

5. Вредные вещества в бытовых условиях

1.Вредные вещества, свойства, классификация

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.

Вещество может находиться в различном агрегатном состоянии: твердом виде, в виде жидкости, пара или газа. В организм человека химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Основным путем поступления являются легкие. Бытовые отравления чаще всего возникают при попадании яда в желудочно-кишечный тракт (ядохимикаты, бытовые химикаты, лекарственные вещества).

Действие химических веществ на человека зависит от их физико - химических свойств. Основные факторы, которые определяют тяжесть последствий воздействия химического вещества, является доза и продолжительность действия. Вещества, хорошо растворимые в жирах, могут проникать в кровь через неповрежденную кожу (например тетраэтилсвинец, метиловый спирт, нитро и аминопродукты ароматических углеводородов).

По степени воздействия на организм (токсичности) вещества разделяются на: чрезвычайно опасные; высокоопасные; умеренно опасные; малоопасные.

В организме человека некоторые вещества способны к накоплению в определенных тканях. Свинец накапливается в основном в костях, марганец – в печени, ртуть - в почках и толстой кишке. Токсические вещества подвергаются в организме реакциям окисления, восстановления и гидролитического расщепления, в результате которых образуются менее токсичные соединения. Выделение токсических веществ из организма нередко происходит тем же путем, что и поступление. Возможно выделение отдельных токсических веществ в составе женского молока (свинец, ртуть, алкоголь), что создает опасность отравления грудных детей.

Чувствительность к ядам зависит от пола и возраста человека. Некоторые физиологические состояния у женщин повышают чувствительность их организма к влиянию ряда ядов (бензол, свинец, ртуть). Бесспорна плохая сопротивляемость женской кожи к воздействию раздражающих веществ, а также большая проницаемость в кожу жирорастворимых токсических соединений.

Организм подростков обладает меньшей сопротивляемостью к влиянию почти всех вредных факторов производственной среды, в том числе и промышленных ядов

2. Комбинированное действие вредных веществ

В производственных условиях работа проводится, как правило, с несколькими вредными веществами, которые могут оказывать комбинированное воздействие на организм человека. Комбинированное действие – это одновременное или последовательное действие на организм нескольких ядов при одном и том же пути поступления. Различают 3 возможных эффекта комбинированного воздействия химических веществ на организм человека:

- суммация (аддитивность) – явление суммирования эффектов, индуцированных комбинированным действием;
- потенцирование (синергизм) – усиление эффекта воздействия (эффект, превышающий суммацию);
- антагонизм – эффект комбинированного воздействия меньше ожидаемого при суммации.

От эффекта комбинированного воздействия зависит нормирование веществ в воздухе рабочей зоны:

- при одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ разнонаправленного действия определение их концентрации остается таким же, как и при изолированном воздействии.

- при одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия с эффектом суммации сумма отношений фактических концентраций каждого из них (Кь К2, ... К„) в воздухе к их ПДК (ПДК,, ПДК2, . .) не должна превышать единицы:

К1 К2 Кn

+ + . . . 1

ПДК1 ПДК2 ПДК n

где К1, К2, . . . Кn — фактические концентрации веществ в воздухе рабочей зоны;

ПДК1, ПДК2 … ПДКn – предельно-допустимые концентрации тех же веществ в воздухе

рабочей зоны.

- при эффекте потенцирования комбинации вредных веществ в воздухе рабочей зоны сумма отношений измеренных концентраций к их ПДК не должна превышать установленного для этих комбинаций коэффициента, например при комбинациях оксидов азота и оксида углерода следует пользоваться формулой:

К NO2 КCO

+ 1

3ПДК NO2 1,5 ПДКCO

где К NO2 , КCO - фактические концентрации веществ в воздухе рабочей зоны;

ПДКNO2 , ПДКCO – ПДК тех же веществ в воздухе рабочей зоны.

3. Нормирование содержания вредных веществ

Для предотвращения негативных воздействий на человека загрязняющих веществ необходимо знать их предельные уровни, при которых возможна нормальная жизнедеятельность и функционирование организма. В качестве такого уровня принято считать предельно допустимую концентрацию вещества - (ПДК).

ПДК - такой уровень вредного фактора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должны вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Для санитарной оценки воздушной среды используется несколько видов предельно допустимых концентраций вредных веществ:

- ПДКм - максимальная предельная допустимая концентрация, усреднённая при отборе проб за промежуток времени, равный 15 минутам;

- ПДКсс - среднесменная - предельная допустимая концентрация, усреднённая за 8-часовую рабочую смену,

- ПДКмо - максимальная концентрация веществ, опасных для развития острого отравления (с остронаправленым механизмом действия, раздражающие вещества) - которая должна быть измерена за возможно более короткий промежуток времени,

- ПДКсс - среднесуточная концентрация вредноговещества в воздухе населенных мест, мг/м3 . Эта концентрация вещества не должна оказывать прямого или косвенного вредного воздействия на организм человека в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания.

В настоящее время действуют «Предельно допустимые концентрации (ПДК)

вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (ГН 2.2.5.1313-03), установленные для 2400 веществ загрязняющих воздух рабочей зоны и « ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест», для 109 загрязняющих веществ.

Установление ПДК в России основано на биологическом принципе в условиях проведения эксперимента на лабораторных животных. При этом для количественной оценки вредного воздействия химического вещества используются показатели, характеризующие степень его токсичности, в частности:

-средняя смертельная концентрация в воздухе ЛК50 – концентрация вещества, вызывающая гибель 50% животных при 2 – 4х часовом воздействии на мышей или крыс;

-средняя смертельная доза ЛД50 – доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном введении в желудок и наблюдении в течении 2 недель;

-средняя смертельная доза при нанесении на кожу ЛД50 – доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном нанесении на кожу и наблюдении в течении 2 недель.

4. Специфическое действие, отравления и заболевания

По характеру специфического воздействия на организм вещества подразделяются на:

токсические – вызывающие отравление всего организма или поражение отдельных систем;

раздражающие - вызывающие раздражение слизистых оболочек верхних и глубоких дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов; веществами раздражающего типа являются все кислоты, едкие щелочи, аммиак и др.;

сенсибилизирующие, (действующие как аллергены) - вещества, способные

вызывать аллергические заболевания. К таким веществам относятся канифоль, кобальт и

его неорганические соединения, синтетические моющие средства и др.

остронаправленного действия - вещества, опасные для развития острого отравления при кратковременном воздействии вследствие выраженных особенностей механизма их действия (гемолитические, антиферментные, угнетающие дыхательный и сосудодвигательные центры). К наиболее распространенным веществам такого типа относятся: озон, оксид углерода (угарный газ), хлор, сероводород и др.

канцерогенные - это вещества, воздействие которых может вызвать развитие злокачественных новообразований. Канцерогенами являются хром, никель, бензол, асбесты, асбестопородные пыли, кадмий и его неорганические соединения и др.

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

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

тератогены – вещества, которые приводят к нарушению внутриутробного развития, приводящие к врожденным дефектам и болезням (формальдегид, краски, лаки и т.д.).

аэрозоли преимущественно фиброгенного действия (АПФД) - твердые вещества, которые в виде мелкодисперсных аэрозолей попадают в легкие и способствующие перерождению его эластичных тканей в жесткие - фиброзированные, то есть развитию заболеваний под общим названием – пневмокониоз.

Вредные химические вещества, попадая в организм человека, вызывают патологические (болезненные) изменения. По характеру развития и длительности течения различают две основные формы профессиональных отравлений – острые и хронические.

Острое отравление наступает, как правило, внезапно после кратковременного воздействия относительно высоких концентраций яда и выражается более или менее четкими и специфическими клиническими симптомами. В производственных условиях острые отравления чаще всего связаны с авариями, неисправностью аппаратуры или с введением в технологию новых материалов с малоизученной токсичностью.

Хронические отравления вызываются поступлением в организм незначительных количеств яда в течение длительного времени, иногда измеряемого годами. При повторяющемся воздействии вредных веществ на организм наблюдается и ослабление эффекта вследствие привыкания. Для развития привыкания к хроническому воздействию яда необходимо, чтобы его концентрация (доза) была достаточной для формирования приспособительной реакции и не чрезмерной, приводящей к быстрому и серьезному повреждению организма (в быту – курение).

Заболевания, возникающие при воздействии вредных веществ, вследствие профессиональной деятельности человека называются профессиональными.

5. Вредные вещества в бытовых условиях

В бытовых условиях качество воздуха жилых помещений имеет большое значение, так как в жилых и общественных зданиях человек проводит 50-85% времени суток.

К источникам загрязнения в быту в первую очередь относятся продукты деструкции отделочных полимерных материалов, жизнедеятельности человека, неполного сгорания бытового газа. В воздухе жилой среды обнаружено около 100 химических веществ, относящихся к различным классам химических соединений.

Практически все полимерные материалы выделяют в воздушную среду те или токсичные химические вещества. В настоящее время обоснованы допустимые уровни около 100 химических веществ, выделяющихся из полимерных материалов.

Источником загрязнения внутренней среды помещений служат и продукты жизнедеятельности человека - антропотоксины. Установлено, что в процессе жизнедеятельности человек выделяет примерно 400 химических соединений, в числе которых диметиламин, сероводород, двуокись азота, окись этилена, бензол, фенол, толуол и др. Воздушная среда невентилируемых помещений ухудшается пропорционально числу лиц и времени их пребывания в помещении. Концентрация диметиламина и сероводорода в помещении не имеющем вентиляции может превышать превышать ПДК для атмосферного воздуха.

При сжигании бытового газа в помещении обнаруживаются высокие концентрации окиси углерода, формальдегида, окиси азота, двуокиси азота, бензола, не только в кухне, но и в жилых помещениях квартиры.

Одним из самых распространенных источников загрязнения воздушной среды закрытых помещений является курение. Спектрометрический анализ воздуха, загрязненного табачным дымом выявил в нем 186 химических соединений. В плохо проветриваемых помещениях загрязнение воздушной среды продуктами курения может достигать 60-90%. При изучении воздействия компонентов табачного дыма на некурящих (пассивное курение) у испытуемых наблюдалось раздражение слизистых оболочек глаз, увеличение в крови карбоксигемоглобина, учащение пульса, повышение уровня артериального давления.

PAGE 6

Вредные вещества химической природы