тема: вредные вещества: промышленные яды

Лекция №1

1. Классификация вредных веществ, их токсикология.

2. Определение и нормирование содержания вредных веществ.

3. Средства коллективной и индивидуальной защиты от воздействия вредных веществ.

Вредным – называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызвать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдельные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

В настоящее время известно около 7 млн. химических веществ и соединений, из которых 70 тыс. находят применение в деятельности человека. Из них примерно 5 тыс. – многоэтажные производства. На международном рынке ежегодно появляются 500-1000 новых химических соединений и смесей.

Токсичность (ядовитость) вещества – это выраженность возможных вредных влияний на организм. Крайним проявлением токсичности является отравление. Токсичность (ВОЗ!) – это относительная способность соединения наносить вред путём неблагоприятного биологического эффекта, опасность, вероятность такого действия.

Ядовитые свойства могут проявлять все вещества, даже такие, как поваренная соль в повышенных дозах или кислород при повышенном давлении. Однако к ядам принято относить те, которые своё вредное свойство проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах. Яд – химический компонент среды обитания, поступающий в количестве (реже – качестве),не соответствующем врождённым или приобретённым свойством организма, и потому несовместимый с его жизнью. Кпромышленным ядам относится большая группа химических веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются в производстве. Все или почти все промышленные вещества потенциально являются ядами.

Свойство ядовитых веществ и вызываемые ими патологические изменения в живом организме изучает химико-биологическая наука токсикология. Цель её – изыскание эффективных средств для лечения и профилактики отравлений.

Область токсикологии, изучающая действие на человека вредных веществ, встречающихся в производственных условиях, называется промышленной токсикологией.

В промышленности вредные вещества находятся в газообразном, жидком (в т.ч. парообразном) и твердом состояниях в чистом виде и смесях. Вредные вещества могут поступать в организм тремя путями: через – легкие, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Дыхательный путь проникновения ядов отмечен в 90 случаев всех отравлений. Кожные покровы способны пропускать в организм яды, растворимые в жирах и липоидах, в органических растворителях. Через желудочно-кишечный тракт яды могут проникать в организм человека при несоблюдении правил личной гигиены.

Острые отравления возникают внезапно при кратковременном действии высоких концентраций ядов. Такие отравления учитываются как случаи производственного травматизма.

Хронические профессиональные отравления развиваются в организме постепенно при воздействии сравнительно малых доз в течение более или менее длительного времени в результате накопления в организме вредных веществ или функциональных изменений. Профессиональные отравления являются частным случаем профессионального заболевания.

Другими последствиями действия производственных ядов на организм могут быть анатомические повреждения, аллергические заболевания, онкологические перерождения, генеративные и эмбриотоксические последствия, снижение общей сопротивляемости организма.

Вредное действие токсических веществ на человека зависит от физико-химических свойств, пути поступления яда в организм, дозы или концентрации, состояния организма (повышенная чувствительность, утомление, пол. возраст, общее состояние здоровья) и окружающей среды (температуры, относительной влажности, подвижности воздуха).

Существует несколько видов классификаций вредных веществ.

Классификация ядов по особенностям действия на организм (токсикологическая классификация) приводится в виде таблицы:

№ п/п	Общее токсическое воздействие	Токсичные вещества
	Нервно-паралитическое действие (бронхоспазм, удушье, судороги и паралич)	Фосфорорганические инсектициды (хлорофос, карбофос) никотин, ОВ (зарин) и др.
	Кожно-резорбтивное действие (местные воспалительные и некротические изменения в сочетании с общетоксическими резорбтивными явлениями)	Дихлорэтан, гексахлоран, уксусная эссенция, мышьяк и его соединения, ртуть (сулема), ОВ (иприт)
	Общетоксическое действие (гипоксические судороги, кома, отек мозга, паралич)	Синильная кислота и ее производные, угарный газ, алкоголь и его суррогаты, ОВ.
	Удушающее действие (токсический отек легких)	Оксиды азота, хлор, ОВ (фосген)
	Слезоточивое и раздражающее действие (раздражение наружных слизистых оболочек)	Пары крепких кислот и щелочей, ОВ (хлорпикрин)
	Психотическое действие (нарушение психической активности, сознания)	Наркотики, атропин

Наряду с общей, яды обладают и избирательной токсичностью, т. е. они представляют наибольшую опасность для определенного органа или системы организма.

По избирательной токсичности выделяют яды:

· сердечные, с преимущественным кардиотоксическим действием; к этой группе относят многие лекарственные препараты, растительные яды, соли металлов (Ba, K, Co, Cd);

· нервные, вызывающие нарушения преимущественно психологической активности (угарный газ, фосфорорганические соединения, алкоголь и его суррогаты, снотворные лекарственные препараты);

· печеночные, среди которых выделяются хлорированные углеводороды, ядовитые грибы, фенолы и альдегиды;

· кровяные (анилин и его производные, нитриты, мышьяковистый водород);

· легочные (окислы азота, озон, фосген и др.).

Классификация ядов по степени токсичности (санитарная классификация). Различают четыре класса веществ по степени токсичности для воздуха рабочей зоны:

	Вещества чрезвычайно опасные	ПДК < 0,1 мг/м^3 (3,4 бенз(а)пирен, свинец, ртуть и др.)
	Вещества высокоопасные	ПДК от 0,1 ¸ 1,0 мг/м^3 (бензол, йод, марганец, медь, хлор, сероводород и др.)
	Вещества умеренноопасные	ПДК от 1,0 ¸ 10 мг/м^3 (ацетон, метанол, сернистый ангидрид и др.)
	Вещества малоопасные	ПДК > 10 мг/м^3 (аммиак, бензин, этиловый спирт, оксид углерода)

Эта классификация узаконена в ГОСТ 12.1.007-76.

Кроме ПДК, при отнесении к классу опасности учитываются среднесмертельные концентрации и некоторые другие показатели.

По токсическому (вредному) эффекту воздействия на организм человека химические вещества подразделяются на:

— общетоксические;

— раздражающие;

— сенсибилизирующие;

— канцерогенные;

— мутагенные;

— влияющие на репродуктивную функцию.

Общетоксические химические вещества (углеводороды, спирты, анилин, сероводород, синильная кислота и её соли, соли ртути, хлорированные углеводороды, оксид углерода) вызывают расстройство нервной системы, мышечные судороги, нарушают структуру ферментов, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином.

Раздражающие вещества (хлор, аммиак, диоксид серы, туманы кислот, оксиды азота и др.) воздействуют на слизистые оболочки, верхние и глубокие дыхательные пути.

Сенсибилизирующие вещества (органические красители, диметиламиноазобензол и др. антибиотики) повышают чувствительность организма к химическим веществам, в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям.

Канцерогенные вещества (бензапирен, асбест, нитроазосоединения, ароматические амины и др.) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний. Этот процесс может быть отдален от момента воздействия вещества на годы и десятилетия.

Мутагенные вещества (этиленамин, окись этилена, хлорированные углеводороды, соединения свинца, ртути (Hg) и др.) оказывают воздействие на неполовые (соматические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки (гаметы). Воздействие мутагенных веществ на соматические клетки вызывает изменение в генетике человека, контактирующего с этими веществами. Они обнаруживаются в отдаленном периоде жизни и проявляются в преждевременном старении, повышении общей заболеваемости, злокачественных новообразованиях. При воздействии вредных веществ на половые клетки мутагенное влияние сказывается на последующих поколениях, иногда в очень отдаленные сроки.

Химические вещества, влияющие на репродуктивную функцию человека, - это борная кислота, аммиак. Многие химические вещества в больших количествах вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклонение от нормальной структуры у потомства, влияют на развитие плода в матке (гонадотропное, эмбриотропное, генетическое действие), послеродовое развитие и здоровье потомства.

При трех последних вида воздействия вредных веществ: мутагенное, канцерогенное. влияние на репродуктивную функцию, а также ускорение процесса старения сердечно-сосудистой системы относят к отдаленным последствиям влияния химических соединений на организм. Это специфическое действие, которое проявляется в отдаленные периоды, спустя годы и даже десятилетия. отмечается появление различных эффектов и в последующих поколениях.

Эта классификация узаконена в ГОСТ 12.0.003-74.

Однако она не учитывает фиброгенный эффект действия на организм группы кремнийсодержащих аэрозолей, не обладающих выраженной токсичностью (4, 3 класс).

Производственная пыль классифицируется:

— по способу образования – на аэрозоли дезинтеграции и конденсации;

— по происхождению – на органическую (животную, растительную, микробную, синтетических материалов), неорганическую (минеральную, металлическую, химическую) и смешанную;

— по дисперсности – на видимую (с размерами частиц до 10 мкм), микроскопическую (1,0…0,25 мкм) и ультрамикроскопическую (менее 0,25 мкм); наиболее опасна мелкая пыль (она глубоко проникает в дыхательные пути);

— по возгораемости – на легковоспламеняющуюся (пыль пробки, сахара), воспламеняющуюся при подведении постоянного источника тепла (опилки, очес, кожа), трудновоспламеняющуюся (угольная пыли).

Разные виды пыли обладают фиброгенным, раздражающим, токсическим, сенсибилизирующим действием на организм человека. В последних двух случаях пыль может рассматриваться как вредное (токсическое) вещество в твердом агрегатном состоянии.

Фиброгенным и раздражающим действием обладают минеральные пыли, в состав которых входит кремний в виде свободной двуокиси кремния (Si O₂), в связанном виде солей кремниевой кислоты. Фиброз – развитие соединительной ткани в воздухообменной зоне и рубцевание легких.

Действие пыли на организм человека определяется ее физико-химическим свойствами. Определяющими являются химический состав, удельная поверхность, форма частиц, дисперсность и электрозаряженность, а также концентрация и время контакта. Так, пыль диатомита, перлита, асбеста содержит в своем составе от 7 до 13,6 % свободного кремнезема. Попадая в органы дыхания, они растворяются в биологических средах с образованием кремниевой кислоты, которая поражает легочную ткань и вызывает необратимые профессиональные заболевания: пневмокониозы. Наиболее распространенной формой пневмокониоза является силикоз, развивающийся в результате вдыхания пыли, содержащей свободный диоксид кремния (Si O₂). Если он находится в связанном виде, может возникнуть заболевание силикатоз. Среди силикатозов наиболее известны асбестоз, цементоз, талькоз.

Неспецифическое – раздражающее действие пыли является в заболеваниях верхних дыхательных путей (трахеиты, хронические пылевые бронхиты), глаз, кожи.

При совместном присутствии в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ действие их может быть:

— аддитивным (суммация эффектов);

— потенцированным (одно вещество усиливает действие другого);

— антагонистическим (одно вещества ослабляет действие другого);

— независимым;

— комплексным.

Правилами производственной санитарии предусматривается систематический контроль состояния воздушной среды для определения токсических соединений. Отбор проб воздуха производится непосредственно на рабочих местах лабораторными, экспрессными и автоматическими методами.

Лабораторные (колориметрические, нефелометрические, газовая и жидкостная хроматография, спектрофотометрия) методы основаны на отборе проб воздуха и анализе их в лаборатории. Методы точны, но занимают продолжительное время.

Экспрессные методы позволяют с достаточной точностью непосредственно на рабочем месте определить концентрацию вещества в воздухе. В основе одного из них лежат быстропротекающие реакции с изменением цвета; такой метод называют колометрическим. На этом методе основана работа различных портативных газоанализаторов.

Автоматические методы используются при наличии веществ, обладающих остронаправленным действием.

Для исследования концентрации пыли используются приборы прямого и косвенного ее определения в воздухе рабочей зоны. Прямыми методами являются весовой, счетный и радиоизотопный методы (концентратор «Прима»).

Нормирование содержания вредных веществ, пыли осуществляется ГОСТ ССБТ 12.1.005-88* «Воздух рабочей зоны. Общие требования безопасности», ГН 2.2.5.686-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны», ГН 1.1.725-98 «Перечень веществ, продуктов, производственных процессов, бытовых и природных факторов, канцерогенных для человека» и ГН 2.2.5.563-96 «Предельно допустимые уровни загрязнения кожных покровов вредными веществами».

Основой гигиенического нормирования химических веществ и пыли является предельно допустимая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны: ПДК_РЗ (при 15-30-минутной экспозиции). Для гигиенического контроля веществ, обладающих кумулятивным действием, введена ПДК_СС – среднесменная концентрация (по суммарному времени 75% смены или средневзвешенная).

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны – такая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течении 8 часов или другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

ПДК устанавливаются экспериментально, утверждаются, периодически пересматриваются.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных ПДК.

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны приводятся в ГОСТ 12.1.005-88 по форме:

Наименование вещества	ПДК, мг/м3	Преимущественное агрегатное состояние в условиях производства	Класс опасности	Особенности действия на организм
Азота оксид		п		О
Медь	1/0,5	а		-
Бензол +	15/5	п		К

При пользовании таблицей следует помнить, что:

-если ПДК записана дробью, то в числителе приведена максимальная, а в знаменателе среднесменная ПДК;

-условными обозначениями («п», «а», «п+а») зашифрованы: «п» - пары и (или) газы, «а» - аэрозоль, «п+а» - их смесь;

-как «О», «А», «К», «Ф» - зашифрованы: «О» - вещества с остронаправленным механизмом действия, требующее автоматического контроля за содержанием в воздухе, «А» - вещества, способные вызывать аллергические заболевания, «К» - канцерогены, «Ф» - аэрозоли преимущественно фиброгенного действия;

- если встречается знак «+», то подразумевается, что требуется специальная защита кожи и глаз.

Для веществ, обладающих кожно-резорбтивным действием, обосновывается предельно допустимый уровень загрязнения кожи (ПДУ,.мг/см2) в соответствии с СН 4618-88.

Поскольку на производстве используется более 30 тыс. химических веществ, а токсикологические параметры установлены лишь для 2000 химических веществ, для веществ с неустановленным ПДК при запуске новых производств предложены расчетные формулы. Рассчитанные по этим формулам ПДК называются ПДК расчетными (они же ОБУВ, ВДК) и имеют ограниченный срок действия – 3 года.

ОБУВ – ориентировочный безопасный уровень, значения ОБУВ содержатся в ГН 2.2.5. 687-98 «ОБУВ в воздухе рабочей зоны», с.87-98; (ВДК – временно допустимая концентрация).

При расчетах используются определенные физико-химические параметры, такие, например, как молекулярная масса (М), плотность (ρ) и др. При использовании этих двух параметров, например, расчетная формула будет выглядеть следующим образом:

lg ПДК_р.з.=1,6-2,2Р+ lg М

Основными мерами профилактики с целью снижения вредного воздействия на человека вредных веществ являются:

— замена ядовитых веществ неядовитыми или менее ядовитыми;

— гигиеническая стандартизация химического сырья и продукции;

— мероприятия по рационализации технологических процессов и оборудования (механизация и автоматизация оборудования, внедрение непрерывных техпроцессов, вынесение техпроцессов на наружные установки, герметизация оборудования, автоматический контроль за ходом техпроцессов, сигнализация угрозы аварии, своевременный планово-предупредительный ремонт оборудования; особое внимание - оборудованию, работающему под давлением и содержащему коррозионно-опасные продукты);

— рациональная планировка цехов, исключающая поступление ядовитых веществ из одного помещения в другое, изоляция вредных участков;

— выбор материалов для стен и потолков, не сорбирующих ядовитые вещества и легко очищаемых;

— рациональная вентиляция производственных помещений: общеобменная и местная;

— создание газоспасательных станций;

— обоснование ПДК и их корректировка по результатам эпидемиологических наблюдений;

— систематический контроль за содержанием вредных веществ в воздухе производственных помещений с разработкой мероприятий по соблюдению допустимых норм (ПДК);

— индивидуальная защита кожи, органов дыхания, зрения;

— инструктаж и обучение работающих в том числе о необходимости соблюдения мер личной гигиены;

— проведение предварительных при приеме на работу и периодических медицинских осмотров работающих в установленные сроки с переводом нуждающихся (при необходимости) на другую работу;

— выдача молока или равноценных заменителей; цель: вывод ядов и повышение сопротивляемости организма;

— выдача лечебно-профилактического питания;

— установление для отдельных категорий работников сокращенного рабочего дня, дополнительных отпусков, снижение пенсионного возраста (защита временем);

— запрещение труда женщин и подростков во вредных производствах, ограничение труда беременных женщин;

— обязательная регистрация, расследование причин и учет всех случаев профессиональных отравлений (с обязательным анализом и принятием мер).

Средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) предназначены для защиты от воздействия вредных газов, паров, дыма, тумана, пылей, а также для обеспечения кислородом при его недостатке в окружающей атмосфере.

По принципу действия СИЗОД делятся на:

1. Фильтрующие:

— респираторы (противогазовые, противоаэрозольные, универсальные);

— противогазы (без аэрозольного фильтра, с аэрозольным фильтром);

2. Изолирующие:

— шланговые (самовсасывающие, с принудительной подачей воздуха);

— автономные (с химически связанным кислородом).

При содержании кислорода не менее 18% и токсических веществ не более 0,5 применяют фильтрующие противогазы, в остальных случаях – изолирующие. К ним относятся шланговые противогазы ПШ-1, ПШ-2; кислородные изолирующие приборы; изолирующие противогазы НП-4М и т.д.

Наибольшее распространение получили противоаэрозольные фильтрующие респираторы, патронные и фильтр-маски (РПГ-67, РУ-60М, «Астра-2», У-2к и др.).

Хорошими защитными свойствами обладает фильтрующий аэрозольный респиратор «Лепесток», фильтрующий элемент которого изготавливается из электростатических фильтрующих материалов. Бывают «Лепесток-200», «Лепесток-40» и «Лепесток-5», имеющие белый, оранжевый или голубой цвет наружного корпуса соответственно на 200, 40 и 5 ПДК.

Защитное действие фильтрующих противогазов определяется фильтрующими коробками, которые заполняются различными сорбентами, поглощающими избирательно те или иные газы или классы газов. Коробки имеют соответствующую маркировку и окраску. Если коробка имеет белую вертикальную полоску, то она снабжена дополнительным аэрозольным фильтром от пыли, дыма, тумана.

Марка А (коричневая) защищает от паров органических соединений: бензин, керосин, ацетон, бензол, толуол, сероуглерод, спирты, эфиры, анилин, галоидоорганические соединения бензола,

Марка В (желтая) – кислые газы и пары: сернистый газ, хлор, сероводород, синильная кислота, оксиды азота, хлористый водород, фосген.

Марка Г (черная и желтая) – пары ртути.

Марка Е (черная) – мышьяковистый и фтористый водород.

Марка КД (серая) – аммиак, сероводород.

Марка М (красная) – окись углерода в присутствии органических паров, кислых газов аммиака.

Марка БКФ (защитная, зеленая) – кислые пары из пары органических веществ, мышьяковистый и фтористый водород. Гарантийный срок хранения коробки – 3 года с момента выпуска. Для каждой коробки указано время ее защитного действия пир заданной концентрации контрольного вредного вещества.

Изолирующий противогаз НП-4М состоит из лицевой части, регенеративного патрона, дыхательного мешка, каркаса и сумки. Принцип его действия основан на изоляции органов дыхания, очистке выдыхаемого воздуха от углекислого газа и паров и обогащении его кислородом.

Спецодежда и спецобувь предназначаются для защиты от вредных веществ, проникающих через кожу. Это куртки, брюки, комбинезоны, плащи, фартуки, рукавицы, головные уборы, наплечники, наспинники, наколенники. Для защиты рук, кроме рукавиц и перчаток, применяют специальные мази и кремы. Для защиты глаз от пыли, брызг кислот, щелочей, спиртов и других веществ применяют очки, открытого и закрытого типа, щитки. При работе в условиях аварий применяют специальные изолирующие костюмы по типу скафандров, имеющие автономную систему жизнеобеспечения.

Дата добавления: 2015-07-07