Пары, газы, жидкости, аэрозоли, химические соединения, смеси (далее вещества) при контакте с организмом человека могут вызывать изменения в состоянии здоровья или заболевания.

Воздействие вредных веществ на человека может сопровождаться отравлениями и травмами.

В настоящее время известно более 7 млн химических веществ и соединений, из которых около 60 тысяч находят применение в деятельности человека.

Классификация и виды вредных веществ

По химическому строению вредные вещества можно разделить на следующие группы:

• органические соединения (альдегиды, спирты, кетоны);
• элементно-органические соединения (фосфорорганические, хлорорганические);
• неорганические (свинец, ртуть).

По агрегатному состоянию вредные вещества делятся на газы, пары, аэрозоли и их смеси.

По действию на организм человека вредные вещества подразделяются на следующие группы:

1. Токсичные - вступающие во взаимодействие с организмом человека, вызывающие различные отклонения в состоянии здоровья работающего. В зависимости от физиологического воздействия на человека токсичные вещества условно могут быть разделены на четыре группы:

• раздражающие - действующие на дыхательные пути и слизистую оболочку глаз: сернистый газ, хлор, аммиак, фтористый и хлористый водород, форматьдегид, окислы азота;
• удушающие - нарушающие процесс усвоения кислорода тканями: оксид углерода, хлор, сероводород и др.;
• наркотические - азот под давлением, трихлорэтилен, бензил, дихлоэтанацитилен, ацетон, фенол, четыреххлористый углерод;
• соматические - вызывающие нарушение деятельности организма или его отдельных систем: свинец, ртуть, бензол, мышьяк и его соединения, метиловый спирт;

2. Сенсибилизирующие — вызывающие нейроэндокринные нарушения, сопровождающиеся гнездковой плешивостью, депигментацией кожи;

3. Канцерогенные - вызывающие рост раковых клеток;

4. Генеративные — гонадотропные (действующие на половую сферу), эмбриотропные (действующие на эмбрионы), мутагенные (действующие на наследственность).

5. Аллергены - вызывающие различные аллергические реакции. По степени опасности для организма человека все вредные вещества разделены на 4 класса опасности (ГОСТ 12.1.007-76): 1-й класс — чрезвычайно опасные; 2-й класс — высокоопасные; 3-й класс — умеренно опасные; 4-й класс — малоопасные.

Химические вещества в зависимости от их практического использования классифицируются на:

• промышленные яды — используемые в производстве органические растворители (например, дихлорэтан), топливо (например, пропан, бутан), красители (например, анилин) и др.;
• ядохимикаты — используемые в сельском хозяйстве пестициды и др.;
• лекарственные средства;
• бытовые химикаты — применяемые в виде пищевых добавок (например, уксус), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т. д.;
• биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях, грибах, у животных и насекомых;
• отравляющие вещества (ОВ) — зарин, иприт, фосген и др.

Виды вредных веществ по характеру воздействия на человека :

• общетоксические - вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы: центральную нервную систему, кроветворные органы, печень, почки (углеводороды, спирты, анилин, сероводород, синильная кислота и ее соли, соли ртути, хлорированные углеводороды, оксид углерода и др.);
• раздражающие - вызывающие раздражение слизистых оболочек, дыхательных путей, глаз, легких, кожи (органические азотокрасители, диметиламинобензол и другие антибиотики и др.);
• сенсибилизирующие — действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки и др.);
• мутагенные — приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные изотопы и др.);
• канцерогенные — вызывающие злокачественные опухоли (хром, никель, асбест, бенз(а)иирен, ароматические амины и пр.);
• влияющие на репродуктивную (детородную) функцию - вызывающие возникновение врожденных пороков, отклонений от нормального развития детей, влияющие на нормальное развитие плода (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные изотопы, борная кислота и др.).

Классы опасности вредных веществ

В организм человека вредные химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы. Основным же путем проникновения вредных веществ в организм являются органы дыхания.

Распределение вредных веществ в организме подчиняется определенным закономерностям. Сначала происходит распределение вещества в организме, затем основную роль начинает играть поглощающая способность тканей.

Вредное действие химических веществ на организм человека изучает специальная наука — токсикология.

Токсикология — это медицинская наука, изучающая свойства ядовитых веществ, механизм их действия на живой организм, сущность вызываемого ими патологического процесса (отравления), методы его лечения и предупреждения. Область токсикологии, изучающая действие химических веществ на человека в условиях производства, называется промышленной токсикологией .

Токсичность — это способность веществ оказывать вредное действие на живые организмы.

Основным критерием (показателем) токсичности вещества является ПДК (единицей измерения концентрации является мг/м 3). Показатель токсичности вещества определяет его опасность. По степени опасности вредные вещества разделяют на четыре класса (табл. 1).

Таблица 1. Классы опасности веществ по ПДК в воздухе рабочей зоны (по ГОСТ 12.1.007-76)

Кроме показателя ПДК, который определяет класс опасности по концентрации вещества в воздухе, используются и другие показатели.

Средняя смертельная концентрация в воздухе ЛК 50 (мг/м 3) — концентрация вещества, вызывающая гибель 50% животных при двух-четырехчасовом вдыхании.

Средняя смертельная доза при нанесении на кожу ЛД 50 (мг/кг — миллиграмм вредного на кг массы животного) доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном нанесении на кожу.

Средняя смертельная доза ДЛ 50 (мг/кг) — доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном введении в желудок.

При определении указанных средних смертельных концентраций и доз испытания проводят на мышах и крысах.

По указанным показателям класс опасности вещества определяют по следующим количественным значениям (табл. 2).

Классификация вредных веществ. Выполнение различных видов геологоразведочных работ (бурение шпуров, взрывные работы, погрузка, разгрузка и транспортирование горной массы) сопровождается выделением в воздушную среду вредных веществ.

Вредное вещество - это вещество, которое в случае нарушения требований безопасности может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящих и последующих поколений.

С точки зрения БЖД при оценке состояния воздушной среды наибольшее значение имеет: 1) газовый состав воздуха; 2) уровень его атмосферного давления; 3) присутствие в воздухе механических и токсичных примесей.

1. Газовый состав воздуха. Наиболее благоприятен для дыхания атмосферный воздух, содержащий (% по объему) азота - 78.08, кислорода - 20.95, инертных газов - 0.93, углекислого газа - 0.03, прочих газов - 0.01.

Вредные вещества, выделяющиеся в воздух рабочей зоны, изменяют его состав, в результате чего он существенно может отличаться от состава атмосферного воздуха.

Из химических компонентов воздуха для организма человека важным является содержание кислорода в воздухе. Главными источниками выделения кислорода являются планктоновая пленка океана и растительный мир. Его снижение до 17 % приводит к ухудшению состояния человека, дальнейшее снижение вызывает смерть. Высокое содержание кислорода резко повышает взрыво- и пожароопасность среды.

В непроветриваемых горных выработках содержание кислорода только за счет окислительных процессов может упасть до 3 %. Вход в такие выработки опасен для жизни. Содержание кислорода в действующих выработках должно быть не менее 20 %.

Метан выделяется из пластов угля. Это газ без цвета и запаха, является основной составной частью рудничного газа. В угле метан находится под давлением 20-30 атмосфер и при разработке пласта вследствие разности давления выделяется в атмосферу выработок. При значительных скоплениях метана в забое возможно вытеснение кислорода и создание условий для возникновения асфиксии у работающих (асфиксия - удушье). Основная опасность выделения метана - способность образовывать с кислородом смесь, которая при наличии источников высокой температуры взрывается. Взрыв имеет максимальную силу при содержании в воздухе 9.5 % метана.

Большое количество ядовитых газов выделяется при ведении взрывных работ, работе машин с двигателями внутреннего сгорания при пожарах. Газообразные продукты распада радиоактивных веществ (эманации) - радон, торен и актинон - весьма опасные примеси рудничного воздуха. Они встречаются в рудниках, разрабатывающих урановые и ториевые месторождения. Все эманации являются изотопами, которые имеют разные периоды полураспада. Так, радон имеет период полураспада 3.825 суток и способен распространяться на значительные расстояния от источника.

• 2. Уровень атмосферного давления воздуха. Уровень атмосферного давления воздуха зависит от высоты местности и температуры воздуха. Нормальное давление воздуха равно 101 кПа. Но в одной и той же местности давление воздуха меняется в течение суток. Для безопасности человека важно не само давление, а скорость его (73-126 кПа) снижения или повышения. Около 23% населения при изменении давления жалуются на головную боль и слабость, особенно страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями. При подъеме на высоту и работе в условиях высокогорья давление понижается (на высоте 5.5 км давление падает в 2 раза). Разряженный воздух вызывает у человека кислородное голодание. При работе в горной местности человеку необходимо адаптироваться к данным условиям в течение 3-4 недель. Повышенное давление на рабочих местах может быть при работе в шахтах, либо в кессоне (фр. ящик). При нахождении людей под давлением выше атмосферного, кровь и ткани человека поглощают азот. Это вызывает кессонную болезнь (боль в ушах, головокружение и т.д.). Для предупреждения этой болезни необходимо руководствоваться Правилами безопасности при производстве кессонных работ (под сжатым воздухом).
• 3. Присутствие в воздухе механических и токсических примесей. При проведении различных технологических процессов в воздух выделяются твердые и жидкие частицы, а также пары и газы. Пары и газы образуют с воздухом смеси, а твердые и жидкие частицы -аэродисперсные системы - аэрозоли. Аэрозолями называют воздух или газ, содержащие в себе взвешенные твердые или жидкие частицы. Аэрозоли принято делить на дым и туман. Дымы - это системы, состоящие из воздуха или газа и распределенных в них частиц твердого вещества, а туманы - системы, образованные воздухом или газом и частицами жидкости.

Пыль является основной производственной вредностью в горнодобывающей промышленности. Аэрозоли дезинтеграции образуются при дроблении какого-либо твердого вещества, например, в дезинтеграторах, дробилках, мельницах, при бурении и других процессах.

Для гигиенической оценки пыли важным признаком является степень ее дисперсности (размеры пылеватых частиц). Размеры твердых частиц пыли превышают 1 мкм, а размеры твердых частиц дыма меньше этого значения. Различают крупнодисперсную (размер твердых частиц более 50 мкм), среднедисперсную (от 10 до 50 мкм) и мелкодисперсную (размер частиц менее 10 мкм) пыль. Наиболее опасными для человека являются частицы размером от 0,2 до 5 мкм. Они попадают в легкие при дыхании, задерживаются в них и, накапливаясь, могут стать причиной заболевания.

Биологическая активность пыли зависит от ее химического состава. Фиброгенность пыли определяется содержанием в ней свободной двуокиси кремния (SiO2). Пыль железной руды содержит до 30% свободной SiO2 . Чем больше содержание в пыли свободной двуокиси кремния, тем она более агрессивна.

Существуют различные классификации вредных веществ, в основу которых положено их действие на человеческий организм. В соответствии с наиболее распространенной (по Е.Я. Юдину и С.В. Белову) классификацией вредные вещества делятся на шесть групп: общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную (детородную) функцию человеческого организма.

Общетоксические вещества вызывают отравление всего организма. Это оксид углерода, свинец, ртуть, мышьяк и его соединения, бензол и др.

Раздражающие вещества вызывают раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек человеческого организма. К этим веществам относятся: хлор, аммиак, пары ацетона, оксиды азота, озон и ряд других веществ.

Сенсибилизирующие вещества действуют как аллергены, т.е. приводят к возникновению аллергии у человека. Этим свойством обладают формальдегид, различные нитросоединения, пикотинамид, гексахлоран и др. (Сенсибилизация - повышение реактивной чувствительности клеток и тканей человеческого организма).

Воздействие канцерогенных веществ на организм человека приводит к возникновению и развитию злокачественных опухолей (раковых заболеваний). Канцерогенными являются оксиды хрома, 3,4-бензпирен, бериллий и его соединения, асбест и др.

Мутагенные вещества при воздействии на организм вызывают изменение наследственной информации. Это радиоактивные вещества, марганец, свинец и т.д.

Среди веществ, влияющих на репродуктивную функцию человеческого организма, следует в первую очередь назвать ртуть, свинец, стирол, марганец, ряд радиоактивных веществ и др.

Характер действия вредных веществ на организм человека. Проникновение вредных веществ в организм человека происходит через дыхательные пути (основной путь), а также через кожу, с пищей, если человек принимает ее, находясь на рабочем месте. Действие этих веществ следует рассматривать как воздействие опасных или вредных производственных факторов, так как они оказывают негативное (токсическое) действие на организм человека. В результате воздействия этих веществ у человека возникает отравление - болезненное состояние, тяжесть которого зависит от продолжительности воздействия, концентрации и вида вредного вещества. Пыль, попадая в организм человека, оказывает фиброгенное воздействие, заключающееся в раздражении слизистых оболочек дыхательных путей. Оседая в легких, пыль задерживается в них. При длительном вдыхании пыли возникают профессиональные заболевания легких - пневмокониозы. При вдыхании пыли, содержащей свободный диоксид кремния (SiO2), развивается наиболее известная форма пневмокониоза - силикоз.

Для воздуха рабочей зоны производственных помещений и открытых площадок в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 устанавливают предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ. ПДК выражаются в миллиграммах (мг) вредного вещества, приходящегося на 1 кубический метр воздуха, т. е. мг/м3. В соответствии с указанным выше ГОСТом установлены ПДК для более чем 1300 вредных веществ. Еще приблизительно для 500 вредных веществ установлены ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ).

По ГОСТ 12.1.005-88 все вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяются на следующие классы:

• · 1 - чрезвычайно опасные (ПДК менее 0,1мг/м куб),
• · 2 - высокоопасные (ПДК 0,1 до 1 мг/м куб) ,
• · 3 - умеренно опасные (ПДК 1 до 10 мг/м куб),
• · 4 - малоопасные (ПДК более10 мг/м куб).

Например, к чрезвычайно опасным с ПДК менее 0,1 мг/м3 относится ртуть металлическая, свинец, соединения хлора и др., малоопасные с ПДК более 10 мг/м3 - аммиак, бензин, керосин, спирт этиловый и т.д.

Опасность устанавливается в зависимости от величины ПДК, средней смертельной дозы и зоны острого или хронического действия. Если в воздухе содержится вредное вещество, то его концентрация не должна превышать величины ПДК. Примеры предельно допустимых концентраций различных веществ представлены в табл. 5.

Таблица 5

Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ

Название вещества	Химическая формула		Класс опасности	Агрегатное состояние
Бензпирен Бериллий и его соединения (в пересчете на бериллий)		0,00015 0,001		Аэрозоль
Серная кислота Хлорид водорода
Диоксид азота Спирт метиловый
Оксид углерода Топливный бензин	СНзСОСНз

При одновременном присутствии в воздушной среде нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием, должно соблюдаться условие:

где С1 С2 Сз, ..., Сn - фактические концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3;

ПДК1, ПДК2, ПДК3….., ПДКn - предельно допустимые концентрации этих веществ в воздухе рабочей зоны.

Оздоровление воздушной среды. Оздоровление воздушной среды достигается снижением содержания в ней вредных веществ до безопасных значений (не превышающих величины ПДК на данное вещество), а также поддержанием требуемых параметров микроклимата в производственном помещении.

Профилактические мероприятия, связанные с воздействием пыли на человека, можно разбить на три группы: 1) технологические и технические; 2) санитарно-технические; 3) медико-профилактические.

Снизить содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны можно, используя технологические процессы и оборудование, при которых вредные вещества либо не образуются, либо не попадают в воздух рабочей зоны. Например, перевод различных термических установок и печей с жидкого топлива, при сжигании которого образуется значительное количество вредных веществ, на более чистое газообразное топливо, а еще лучше - использование электрического нагрева.

Большое значение имеет надежная герметизация оборудования, например, устройств для транспорта пылящих материалов, которые исключают попадание вредных различных веществ в воздух рабочей зоны или значительно снижает в нем концентрацию их.

Использование увлажненных сыпучих материалов. Наиболее часто применяется гидроорошение с помощью форсунок тонкого распыла воды. Для поддержания в воздухе безопасной концентрации вредных веществ используют различные системы вентиляции.

Если перечисленные мероприятия не дают ожидаемых результатов, рекомендуется автоматизировать производство или перейти к дистанционному управлению технологическими процессами.

В ряде случаев для защиты от воздействия вредных веществ, находящихся в воздухе рабочей зоны, рекомендуется использовать индивидуальные средства защиты работающих (респираторы, противогазы), однако следует учитывать, что при этом существенно снижается производительность труда персонала.

Рассмотрим основные индивидуальные средства защиты, предназначенные для защиты органов дыхания человека от вредных веществ, находящихся в воздухе рабочей зоны. Указанные средства защиты делятся на фильтрующие и изолирующие.

В фильтрующих устройствах вдыхаемый человеком загрязненный воздух предварительно фильтруется, а в изолирующих чистый воздух подается по специальным шлангам к органам дыхания человека от автономных источников. Фильтрующими приборами (респираторами и противогазами) пользуются при невысоком содержании вредных веществ в воздухе рабочей зоны (не более 0,5% по объему) и при содержании кислорода в воздухе не менее 18%. Один из наиболее распространенных отечественных респираторов - бесклапанный респиратор ШБ-1 «Лепесток» - предназначен для защиты от воздействия мелкодисперсной и среднедисперсной пыли. Различные модификации «Лепестка» применяются для защиты от пыли, если ее концентрация в воздухе рабочей зоны в 5-200 раз превышает величину ПДК. Промышленные фильтрующие противогазы предназначены для защиты органов дыхания от различных газов и паров. Они состоят из полумаски, к которой подведен шланг с загубником, присоединенный к фильтрующим коробкам. Они наполнены поглотителями вредных газов или паров. Каждая коробка в зависимости от поглощаемого вещества окрашена в определенный цвет (табл. 6).

Таблица 6

Характеристика фильтрующих коробок промышленных противогазов

Изолирующие противогазы применяются в тех случаях, когда содержание кислорода в воздухе менее 18%, а содержание вредных веществ более 2%. Различают автономные и шланговые противогазы. Автономный противогаз состоит из ранца, наполненного воздухом или кислородом, шланг от которого соединен с лицевой маской. В шланговых изолирующих противогазах чистый воздух подается по шлангу в лицевую маску от вентилятора, причем длина шланга может достигать нескольких десятков метров.

Для контроля запыленности воздуха рабочей зоны могут быть использованы различные методы (фильтрационные, седиментационные, электрические) и др. Весьма перспективны новые методы измерения концентрации пыли в воздухе рабочей зоны с использованием лазерной техники. В нашей стране наиболее распространен прямой весовой (гравиметрический) метод измерения концентрации пыли в воздухе рабочей зоны. Он заключается в отборе всей находящейся в зоне дыхания пыли на специальные аэрозольные фильтры типа АФА ВП. Отбор проб осуществляется с помощью различных аспираторов. Определение концентрации вредных веществ, присутствующих в воздухе в виде паров и газов, может также осуществляться различными методами, например, с использованием переносных газоанализаторов типа УГ-1 или УГ-2.

Вопросы для самоконтроля

• 1. Что такое аэрозоли?
• 2. Каковы основные пути проникновения вредных веществ в организм человека?
• 3. Как действуют вредные вещества на организм человека?
• 4. Представьте классификацию вредных веществ.
• 5. Что такое фиброгенное действие пыли на организм человека?
• 6. Дайте определение понятия «предельно допустимая концентрация» (ПДК).
• 7. Как обеспечить поддержание в воздухе безопасной концентрации вредных веществ?
• 8. Перечислите индивидуальные средства защиты от воздействия вредных веществ.
• 9. Как осуществляется контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей золы?
• 10. Как устроены фильтрующие и изолирующие противогазы? Какова область их применения?
• 11. Как маркируются и окрашиваются фильтрующие коробки отечественных фильтрующих противогазов?

Ядом может стать любое вещество, попавшее в организм человека в токсической дозе (обычная поваренная соль или даже кислород — при давлении, превышающем 1 атм. (например, при погружении под воду), токсически воздействующий на легкие и ЦНС человека). Однако к ядам, как правило, относятся вещества, проявляющие вредное действие в обычных условиях и в относительно небольших количествах.

Химические вещества (органические, неорганические, элемент-органические) в зависимости от их возможного негативного (токсического) влияния на человека и окружающую среду при практическом применении подразделяются на:

• промышленные яды , используемые в производстве: органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин) и пр.;
• ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве : пестициды (гексахлоран), инсектициды (карбофос) и др.;
• лекарственные средства ;
• средства бытовой химии , используемые в виде пищевых добавок (уксусная кислота), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т. д.;
• биологические растительные и животные яды : в растениях и грибах (аконит, цикута), у животных и насекомых (яд змей, пчел, скорпионов);
• отравляющие вещества (в т. ч. боевые): зарин, иприт, фосген и др.

Токсическое воздействие во многом зависит от пути поступления яда организм человека.

Большая группа химических веществ и соединений, встречающихся в производстве в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов, относится к промышленным ядам . В организм они могут проникать через органы дыхания (преимущественно), желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Эти яды могут стать причиной снижения резистентности (устойчивости) организма и его повышенной заболеваемости.

При попадании яда в желудочно-кишечный тракт чаще возникают бытовые отравления (ядохимикатами, средствами бытовой химии и лекарствами).

При попадании яда непосредственно в кровь (при укусах змей или насекомых или при внутривенном введении веществ) возможны тяжелые острые отравления.

По показателю токсичности вещества подразделяют на: чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные .

Критерии токсичности вредных веществ - это количественные показатели токсичности и опасности вредных веществ. Токсический эффект при действии различных доз и концентраций ядов может проявиться функциональными и структурными (патоморфологическими) изменениями или гибелью организма. В первом случае токсичность принято выражать в виде действующих, пороговых и недействующих доз и концентраций, во втором - в виде смертельных концентраций.

Смертельные, или летальные, дозы %%(DL)%% при введении в желудок или в организм другими путями или смертельные концентрации %%(CL)%% могут вызывать единичные случаи гибели (минимальные смертельные) или гибель всех организмов (абсолютно смертельные).

В качестве показателей токсичности пользуются среднесмертелъными дозами и концентрациями (показателями абсолютной токсичности):

• среднесмертельная концентрация вещества в воздухе %%CL_{50}%% . - это концентрация вещества, вызывающая гибель 50% подопытных животных при 2-4-часовом ингаляционном воздействии (мг/м 3);
• среднесмертельная доза при введении в желудок (мг/кг) обозначается как %%DL_{50}%%. среднесмертельная доза при нанесении на кожу - %%DL_{50}^K%%.

Степень токсичности вещества определяется как отношение

$$ { \frac {1} { DL_{50}}} и { \frac {1} { CL_{50}}}, $$

чем меньше значения токсичности %%DL_{50}%% и %%CL_{50}%%, тем выше степень токсичности.

Об опасности ядов можно судить также по значениям порогов вредного действия (однократного, хронического) и порога специфического действия.

Порог вредного действия (однократного или хронического) - это минимальная (пороговая) концентрация (доза) вещества, при воздействии которой в организме возникают изменения биологических показателей на организменном уровне, выходящие за пределы приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология.

Порог однократного действия обозначается %%Lim_{ас}%%, порог хронического — %%Lim_{ch}%%, порог специфического — %%Lim_{sp}%%.

Эффект токсического действия различных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества, его физических свойств, длительности поступления, химизма взаимодействия с биологическими средами (кровью, ферментами). Кроме того, эффект зависит от пола, возраста, индивидуальной чувствительности, путей поступления и выведения, распределения в организме, а также метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды.

Безопасность жизнедеятельности Виктор Сергеевич Алексеев

30. Классификация вредных веществ по степени воздействия на организм человека

Эффект токсического воздействия зависит от количества попавшего в организм АХОВ (аварийные химически опасные вещества), их физико-химических свойств, длительности и интенсивности поступления, взаимодействия с биологическими средами (кровью, ферментами).

По избирательной токсичности выделяют:

1) сердечные с преимущественным кардиотоксическим действием;

2) нервные, вызывающие нарушение психической активности;

3) печеночные;

4) почечные;

5) кровяные;

6) легочные.

Токсический эффект при действии различных доз и концентраций АХОВ может проявиться функциональными и структурными (патоморфологическими) изменениями.

Порог вредного действия – это минимальная концентрация вещества, при воздействии которой в организме возникают изменения биологических показателей на организменном уровне, выходящие за пределы приспособительных реакций, или скрытая патология.

Характер воздействия вредных веществ на организм и общие требования безопасности регламентируются ГОСТом 12.0.003–74, который подразделяет вещества на:

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

2) раздражающие, вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов;

3) сенсибилизирующие, действующие как аллергены (формальдегиды, растворители, лаки на основе нитросоединений);

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

5) канцерогенные, вызывающие злокачественные новообразования (циклические амины, ароматические углеводороды, хром, никель, асбест);

6) влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные изотопы).

Промышленные яды – химические вещества, используемые на производстве и оказывающие при нарушении правил техники безопасности и гигиены труда вредное действие на организм человека.

Воздействуя на организм человека, промышленные яды могут оказывать неблагоприятное влияние на потомство.

Очень важным является научное обоснование актов санитарного законодательства в области гигиенического нормирования факторов окружающей среды. Необходимо установление предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, т. е. таких концентраций, которые в течение всего рабочего стажа не могут вызвать у работающих заболеваний или отклонений в состоянии здоровья непосредственно в процессе работы или в отдаленные сроки.

Из книги Военная токсикология, радиобиология и медицинская защита автора Эдуард Петрович Петренко

Из книги Справочник логопеда автора Автор неизвестен - Медицина

Из книги Общая гигиена автора Юрий Юрьевич Елисеев

Из книги Общая гигиена: конспект лекций автора Юрий Юрьевич Елисеев

Из книги Бронхиальная астма. Доступно о здоровье автора Павел Александрович Фадеев

Из книги Искусство врачевания автора Леонид Кононович Розломий

Из книги Как продлить быстротечную жизнь автора Николай Григорьевич Друзьяк

Из книги Золотые правила питания автора Геннадий Петрович Малахов

Из книги Вещи, которые нас убивают автора Елена Семенова

Из книги Тянь-ши: Золотые рецепты исцеления автора Алексей Владимирович Иванов

Из книги Чистые сосуды по Залманову и еще чище автора Ольга Калашникова

Из книги Экологичное питание: натуральное, природное, живое! автора Любава Живая

Из книги Лучшее для здоровья от Брэгга до Болотова. Большой справочник современного оздоровления автора Андрей Моховой

Из книги Йога дважды рожденных автора Николай Иванович Норд

Из книги Защити свое тело – 2. Оптимальное питание автора Светлана Васильевна Баранова

Из книги Вредные товары автора Леонид Витальевич Рудницкий

ВРЕДНЫЕ ВЕЩЕСТВА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Одним из наиболее опасных факторов, воздействующих на человека в производственных условиях, являются ядовитые вещества.

В настоящее время известно около 7 млн. химических веществ и соединений, из которых 60 тыс. находят применение в деятельности человека. На международном рынке ежегодно появляется 500...1000 новых химических соединений и смесей.

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 (органические, неорганические, элементорганические) в зависимости от их практического использования классифицируются 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.

Ядовитые свойства могут проявить все вещества, даже такие, как поваренная соль в больших дозах или кислород при повышенном давлении. Однако к ядам принято относить лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.

К промышленным ядам относится большая группа химических веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются в производстве.

Результатом воздействия вредных (ядовитых) веществ могут явиться отравления : острые или хронические.

Острые отравления являются следствием кратковременного воздействия вредных веществ, поступающих в организм в значительных количествах.

Хронические отравления развиваются в результате длительного воздействия вредных веществ, поступающих в организм малыми дозами.

Наиболее опасными являются хронические отравления, отличающиеся стойкостью симптомов отравления и нередко приводящие к профессиональным заболеваниям .

По характеру токсичности яды подразделяют на группы:

1) едкие, разрушающие кожный покров и слизистые оболочки,- HCl, H 2 SO 4 , CrO 3 и др.;

2) действующие на органы дыхания - SiO 2 , SO 2 , NH 3 и др.;

3) действующие на кровь - СО, мышьяковистый водород (AsH 3 ?) и др.;

4) действующие на нервную систему - спирты, эфиры, сероводород, углеводороды.

Токсическое действие веществ зависит от многих факторов:

1) от свойств организма - например, дети, подростки, женщины, больные люди более чувствительны к воздействию основных загрязнителей воздуха;

2) от метеоусловий - например, при повышении температуры увеличивается летучесть многих веществ и их концентрация в воздухе;

3) от агрегатного (фракционно-дисперсного) состояния . По агрегатному состоянию ядовитые вещества, применяемые в строительстве, делятся на 2 группы:

а) твердые яды - свинец, мышьяк, некоторые виды красок;

б) жидкие и газообразные яды - оксид углерода, бензин, бензол, ацетилен и др.

Наиболее опасны паро- и газообразные вещества, т.к. они легко попадают в легкие, а оттуда в кровь. Наименее опасны гранулированные вещества.

Пыли тоже представляют опасность, особенно с размером частиц от 1 до 5 мкм: они устойчивы в воздухе, при вдыхании задерживаются в легких, действуют на легочную ткань. Пыли с размером частиц до 1 мкм менее опасны, т.к. они не задерживаются в легких, легко выдыхаются и общая их масса невелика. Пыли с размером частиц свыше 5 мкм также менее опасны, т.к. они при дыхании задерживаются в верхних дыхательных путях и удаляются при кашле и чихании;

4) от пути поступления вещества в организм . Промышленные яды могут проникать в организм человека через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожу, а также через слизистые оболочки глаз. Самый опасный путь через органы дыхания, т.е. ингаляционный;

5) от растворимости в воде и жирах - обычно, чем выше растворимость вещества, тем более оно опасно, т.к. вещество легче проникает в организм. Растворимость пылей может иметь как положительное, так и отрицательное значение. Если пыль нетоксична, то хорошая растворимость является благоприятным фактором, способствующим быстрому удалению ее из легких. Хорошая растворимость токсичной пыли является отрицательным фактором;

6) от заряда и формы пылевых частиц - заряженная пыль опаснее, т.к. в дыхательных путях задерживается заряженной пыли в 2-3 раза больше, чем нейтральной. Частицы пыли с острой формой опаснее, т.к. они повреждают ткани воздухоносных путей и легких;

7) от строения вещества - для неорганических веществ установлено, что чем больше атомная масса и валентность, тем опаснее вещество. Для органических веществ показано снижение токсичности с увеличением разветвленности цепи углеродных атомов, в то же время токсичность возрастает при замыкании цепи (поэтому очень токсичны вещества, имеющие в своей структуре бензольные кольца - бензол, толуол, ксилол).

ГОСТ 12.1.007-76* (Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности) подразделяет все вредные вещества на четыре класса опасности в зависимости от значений количественных показателей токсичности и опасности. К таким показателям относятся:

1) средняя смертельная доза при введении в желудок или в организм другими путями DL 50 , мг/кг – доза, вызывающая гибель 50% подопытных животных;

2) средняя смертельная концентрация CL 50 , мг/м 3 – концентрация вещества, вызывающая гибель 50 % подопытных животных при 2–4-часовом ингаляционном воздействии;

3) средняя смертельная доза при нанесении на кожу DL К 50 , мг/кг;

4) зона острого токсического действия Z ас – это отношение среднесмертельной концентрации (дозы) вещества CL 50 к пороговой концентрации (дозе) C min при однократном воздействии, т.е.Z ас = CL 50 /C min ; чем меньше зона, тем больше возможность острого отравления и наоборот;

4) зона хронического действия Z ch – показатель реальной опасности развития хронической интоксикации – отношение пороговой концентрации (дозы) при однократном воздействии С min к пороговой концентрации (дозе) при хроническом воздействии Lim ch , т.е. Z ch = C min /Lim ch ; чем больше зона хронического действия, тем выше опасность;

5) коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО), рассчитываемый по формуле:

КВИО = C 20 /CL 50 ,

где С 20 – насыщенная концентрация при температуре 20 °С, мг/м 3 .

При установлении класса опасности вещества определяющим является тот показатель, который свидетельствует о наибольшей степени опасности.

Показатель	Класс опасности
ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м 3
Средняя смертельная доза при введении в желудок DL 50 , мг/кг				Более 5000
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу DLК50, мг/кг				Более 2500
Средняя смертельная концентрация CL 50 в воздухе, мг/м 3				Более 50000
Зона острого действия Z ас
Зона хронического действия Z ch

В строительном производстве и на предприятиях при различных технологических процессах могут выделяться следующие вещества:

1. Оксид углерода СО - газообразное вещество, не имеющее цвета и запаха. Отравления им возможны в котельных, при испытаниях двигателей внутреннего сгорания, на участках, где производится обжиг, сушка или прогрев продукции, в других местах, где возможно

неполное сгорание топлива. СО реагирует с гемоглобином крови, лишая его возможности переносить кислород из легких в ткани организма. Легкая форма отравления характеризуется головной болью,

слабостью, тошнотой. Тяжелая форма сопровождается потерей сознания и гибелью людей. ПДК р.з. = 20 мг/м 3 .

2. Сернистый ангидрид SO 2 - бесцветный газ с удушливым запахом и кислым вкусом, в 2,3 раза тяжелее воздуха. Выделяется при сгорании углей и нефти, содержащих серу (котельные, кузнечные участки и т.д.). Растворяясь в плазме крови, провращается в серную кислоту. Острое отравление характеризуется раздражением слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей, бронхов. При высоких концентрациях возможен отек легких, потеря сознания. ПДК р.з. = 10 мг/м 3 .

3. Сероводород H 2 S - бесцветный газ с характерным запахом. Он несколько тяжелее воздуха и может поэтому скапливаться в траншеях, колодцах, других участках выполнения земляных работ. Высокотоксичен. Проникает в организм через органы дыхания, иногда через кожу. Воздействует на центральную нервную систему и дыхательный центр. При малых концентрациях H 2 S наблюдаются поражения глаз и верхних дыхательных путей. Острое отравление приводит к потере сознания, параличу дыхательного центра и смерти. ПДК р.з. = 10 мг/м 3 .

4. Аммиак NH 3 - бесцветный газ с резким запахом. Используется в холодильных машинах и применяется при замораживании грунтов. При отравлении аммиаком наблюдается тяжелый ожог слизистых оболочек верхних дыхательных путей. При попадании в глаза аммиак вызывает химический ожог, возможно развитие слепоты. При попадании на кожу жидкого аммиака образуется ожог II степени. ПДК р.з. = 20 мг/м 3 .

5. Хлор Cl 2 - зеленовато-желтый газ с удушливым запахом. В 2,5 раза тяжелее воздуха. Высокотоксичен, относится к классу отравляющих веществ. Хлор применяется при производстве строительных работ в зимних условиях: входит в состав хлорированных растворов. Раздражение хлором верхних дыхательных путей приводит к спазму бронхов, изменению деятельности сердца, раздражению дыхательного и сосудистого центров. При остром отравлении возникает отек легких. Содержание 25-литрового баллона хлора образует в воздухе смертельную концентрацию на площади 2 га. ПДК р.з. = 1 мг/м 3 .

6. Бензин - смесь углеводородов, прозрачная бесцветная жидкость, легко испаряющаяся, с характерным запахом. В строительстве может быть применена в качестве растворителя красок при малярных работах. В организм может поступать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и через кожу. При относительно небольших

концентрациях (до 10 мг/м 3) появляются головная боль, кашель, раздражение слизистой оболочки глаз. При воздействии более высоких концентраций возможна потеря сознания; при концентрациях 35...40 г/м 3 наступает мгновенная смерть. ПДК р.з. = 100 мг/м 3 .

7. Ацетилен С 2 Н 2 - бесцветный газ со слабым характерным запахом. На объектах строительства применяется главным образом при газовой резке металлов. Очень взрывоопасен. ПДК р.з. = 0,1 мг/м 3 .

8. Ацетон СН 3 СОСН 3 - бесцветная жидкость с неприятным запахом. Применяется в качестве растворителя и разбавителя нитрокрасок. При отравлении ацетоном наблюдаются воспаления верхних дыхательных путей, сильное отравление вызывает головные боли и обмороки. ПДК р.з. = 200 мг/м 3 .

9. Свинец Pb - тяжелый металл серого цвета. Используется для изготовления аккумуляторов, оболочек электрических кабелей; входит в состав латуней, бронз, красок. Воздействует на человека в виде пыли или паров. При отравлении свинцом особенно тяжелые изменения возникают в системе кровообращения, нервной системе, желудочно-кишечном тракте и печени. ПДК р.з. = 0,01 мг/м 3 .

10. Фенол – твердое вещество желтоватого цвета. При температуре 43 0 С становится жидким. Опасен при попадании на кожу, т.к., проходя через нее, быстро абсорбируется тканями организма и воздействует на почки. При обливании руки – летальный исход.

Методы борьбы с отравлениями

Наиболее рациональной мерой профилактики отравлений и профессиональных заболеваний в строительстве является создание таких условий труда, при которых исключается или сводится к минимуму контакт работающих с вредными веществами . Это достигается:

1) внедрением средств механизации и автоматизации производственных процессов;

2) заменой вредных веществ на менее вредные или полностью безвредные;

3) модернизацией и совершенствованием технологического оборудования (герметизацией, капсуляцией, частичным или полным укрытием с устройством вытяжки воздуха);

4) устройством эффективной системы вентиляции.

Наиболее эффективна местная вытяжная вентиляция от мест образования вредных веществ. Общеобменная вентиляция рассчитывается на разбавление до безопасного уровня вредных веществ, не удаленных местной вентиляцией.

В случае наличия в помещении нескольких вредных веществ необходимый объем вентиляционного воздуха рассчитывается по каждой из них, а окончательно принимается большее значение.

В качестве профилактических мероприятий осуществляются:

Устройство санпропускников с обязательной очисткой спецодежды и хранением ее отдельно от личной одежды;

Включение в рацион питания продуктов, повышающих сопротивляемость организма воздействию вредных веществ;

Обязательное проведение предварительных и периодических медицинских осмотров;

Дегазация помещений путем промывки полов и стен 1%-ным раствором марганцевокислого калия с добавлением соляной кислоты в количестве 5 мг/л;

Запрещение работать в одиночку в атмосфере с высокой концентрацией вредных веществ;

Обучение правилам техники безопасности всех работающих с вредными веществами;

Не допущение к работе с особо токсичными веществами женщин и лиц моложе 18 лет.

Участки выполнения работ с применением вредных веществ отмечаются знаками безопасности :

ЗАПРЕЩАЮЩИЕ - “Запрещается пользоваться открытым огнем”, “Запрещается курить”;

ПРЕДУПРЕЖДАЮЩИЕ - “Осторожно! Едкие вещества!”, “Осторожно! Ядовитые вещества!”;

ПРЕДПИСЫВАЮЩИЕ - “Работать с применением средств защиты органов дыхания”, “Работать в защитных перчатках”.

В тех случаях, когда комплекс технических мероприятий не обеспечивает нормальные санитарно-гигиенические условия труда в производствах с вредными веществами, применяются средства индивидуальной защиты работающих:

1) различные типы спецодежды (теплозащитная, противопыльная, масло- и кислотостойкая, металлизированная и др.);

2) спецобувь, стойкая к воздействию загрязнений рабочей среды;

3) перчатки и рукавицы (прорезиненные, из кислотостойких материалов, виброзащитные и др.);

4) каски, шлемы, маски, щитки из светопрозрачных материалов;

5) очки (противоударные, противопыльные, с затемненными стеклами и др.);

6) противогазы (фильтрующие и изолирующие); фильтрующие СИЗ органов дыхания по назначению делятся на типы: аэрозольные (для защиты от аэрозолей), противогазовые (для защиты от паро- и газообразных веществ) и универсальные; изолирующие противогазы применяются при высоких концентрациях вредных газов, а также при содержании кислорода в воздухе менее 18%;

7) мази, пасты и специальные моющие средства для защиты кожи.