Токсическое воздействие химических веществ. Воздействие вредных веществ на человека Токсическое действие различных веществ бжд примеры

10.03.2020

В настоящее время известно около 7 млн химических веществ и соединений (далее - вещество), 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.

Таблица 3.2.

Химические вещества (органические, неорганические, элементоорганические) 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 вещества, 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.

В организм промышленные химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Однако основным путем их поступления являются легкие. Помимо острых и хронических профессиональных интоксикаций промышленные яды могут вызывать снижение устойчивости организма и повышение общей заболеваемости.

Бытовые отравления чаще всего возникают при попадании яда в желудочно-кишечный тракт (ядохимикатов, бытовых химикатов, лекарственных веществ). Возможны острые отравления и заболевания при попадании яда непосредственно в кровь, например, при укусах змеями, насекомыми и при инъекциях лекарственных веществ.

Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества классифицируют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные. 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 тот, он зависит от пола, возраста, индивидуальной чувствительности, путей поступления и выведения, распределения в организме, а также метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды.

Общая токсикологическая классификация вредных веществ приведена в табл. 3.3.

Таблица 3.3. Токсикологическая классификация вредных веществ

Общее токсическое воздействие

Токсические вещества

Нервно-паралитическое действие (бронхоспазм, удушье, судороги и параличи)

Кожно-резорбтивное действие (местные воспалительные и некротические изменения в сочетании с общетоксическими резорбтивными явлениями)

Общетоксическое действие (гипоксические судороги, кома, отек мозга, параличи)

Удушающее действие (токсический отек легких) Слезоточивое и раздражающее действие (раздражение наружных слизистых оболочек)

Психотическое действие (нарушение психической активности)

Фосфорорганическис инсектициды (хлорофос, карбофос, никотин, ОВ и др.)

Дихлорэтан, гексахлоран, уксусная эссенция, мышьяк и его соединения, ртуть (сулема)

Синильная кислота и ее производные, угарный газ, алкоголь и его суррогаты, О В Оксиды азота, ОВ

Пары крепких кислот и щелочей, хлорпикрин, ОВ

Наркотики, атропин

Яды наряду с общей обладают 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 (бария, калия, кобальта, кадмия);
- печеночные, среди которых особо следует выделить хлорированные углеводы, яды, содержащиеся в грибах, фенолы, и альдегиды;
- кровяные, к которым относятся анилин и его производные, нитриты, мышьяковистый водород;
- легочные, в которые входят оксиды азота, озон, фосген и др.

Изучение биологического действия химических веществ на человека показывает, что их вредное воздействие всегда начинается с определенной пороговой концентрации.

Для количественной оценки вредного воздействия на человека химического вещества в промышленной токсикологии используются показатели, характеризующие степень его токсичности.

Средняя смертельная концентрация в воздухе ЛК50 - концентрация вещества, вызывающая гибель 50% животных при двух- четырехчасовом ингаляционном воздействии на мышей или крыс.

Средняя смертельная доза ЛЩ0 - доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном введении в желудок.

Средняя смертельная доза при нанесении на кожу ЛД!-0 -доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном нанесении на кожу.

Порог хронического действия 1лт(Т- минимальная (пороговая) концентрация вредного вещества, вызывающая вредное действие в хроническом эксперименте по 4 ч 5 раз в неделю па протяжении не менее 4 мес.

Порог острого действия 1Атас - минимальная (пороговая) концентрация вредного вещества, вызывающая изменения биологических показателей на уровне целостного организма, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций.

Зона острого действия 2ас - отношение средней смертельной концентрации ЛК50 к порогу острого действия Ытаас:

Это соотношение показывает диапазон концентраций, оказывающих действие на организм при однократном поступлении, от начальных до крайних, влияющих наиболее неблагоприятно.

Зона хронического действия Zcr - отношение порога острого действия Limm. к порогу хронического действия Limr/;

Это соотношение показывает, насколько велик разрыв между концентрациями, вызывающими начальные явления интоксикации при однократном и длительном поступлении в организм. Чем меньше зона острого действия, тем опаснее вещество, поскольку даже небольшое превышение пороговой концентрации может вызвать смертельный исход. Чем шире зона хронического действия, тем опаснее вещество, так как концентрации, оказывающие хроническое действие, значительно меньше концентраций, вызывающих острое отравление.

Коэффициент возможного ингаляционного отравления (КВИО) - отношение максимально достигаемой концентрации вредного вещества в воздухе при 20 °С к средней смертельной концентрации вещества для мышей.

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

Рис. 3.1.

Д (К) - доза (концентрация)

Величина ПДКрз устанавливается на уровне в два-три раза ниже, чем порог хронического действия. Такое снижение называется коэффициентом запаса (K.J.

Зависимость биологического действия химических веществ от токсикологических показателей представлена на рис. 3.1.

В табл. 3.4 приведена классификация вредных веществ по классам опасности.

Таблица 3.4.

В реальных условиях в воздухе присутствует, как правило, несколько химических веществ, которые могут оказывать комбинированное воздействие на организм человека. Различают три возможных эффекта (рис. 3.2) комбинированного воздействия химических веществ на организм человека:

1 - суммация (аддитивность) - явление суммирования эффектов, индуцированных комбинированным действием;

Рис. 3.2.

2 - потенцирование (синергизм) - усиление эффекта воздействия (эффект, превышающий суммацию);
3 - антагонизм - эффект комбинированного воздействия меньше ожидаемого при суммации.

Нормирование комбинированного действия

отвечает случаю аддитивности.

При потенцировании используют формулу

где Х,- - поправка, учитывающая усиление эффекта; С, - фактические концентрации химических веществ в воздухе рабочей зоны; ПДК, - их предельно допустимые концентрации.

Нормирование качества воды рек, озер и водохранилищ проводят в соответствии с Санитарными правилами и нормами охраны поверхностных вод от загрязнения № 4630-МЗ СССР по двум категориям водоемов: I - хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения; II - рыбохозяйственного назначения.

Правила устанавливают нормируемые значения для следующих параметров воды водоемов: содержание плавающих примесей и взвешенных веществ, запах, привкус, окраска и температуры воды, значение рН, состав и концентрации минеральных примесей и растворенного в воде кислорода, биологическая потребность воды в кислороде, состав и ПДК, ядовитых и вредных веществ и болезнетворных бактерий.

Лимитирующий показатель вредности (ЛПВ) для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения используют трех видов: санитарно-токсикологический, общесанитарный и органолептический; для водоемов рыбохозяйственного назначения наряду с указанными используют еще два вида ЛПВ - токсикологический и рыбохозяйственный.

В табл. 3.5 представлены ПДКВ некоторых веществ для водоемов.

Санитарное состояние водоема отвечает требованиям норм при выполнении следующего соотношения:

где Ст - концентрация вещества /-го ЛПВ в расчетном створе водоема; ПДК, - предельно допустимая концентрация 1-го вещества.

Для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения проверяют выполнение трех, а для водоемов рыбохозяйственного назначения - пяти неравенств. При этом каждое вещество можно учитывать только в одном неравенстве.

Таблица 3.5.

Гигиенические и технические требования к источникам водоснабжения и правила их выбора в интересах здоровья населения регламентируются ГОСТ 2761-84. Гигиенические требования к качеству питьевой воды централизованных систем питьевого водоснабжения указаны в санитарных правилах и нормах СанПиН 2.1.4.559-96 и СанПиН 2.1.4.544-96, а также ГН 2.1.5.689-98.

Нормирование химическою загрязнения почв осуществляется по предельно допустимым концентрациям (ПДКП). Это концентрация химического вещества в пахотном слое почвы, мг/ кг, которая не должна оказывать прямого или косвенного отрицательной) влияния на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы. По своей величине ПДКП значительно отличается от принятых допустимых концентраций для воды и воздуха. Это отличие объясняется тем, что поступление вредных веществ в организм непосредственно из почвы происходит в исключительных случаях в незначительных количествах, в основном через контактирующие с почвой среды (воздух, воду, растения).

Регламентирование загрязнения осуществляется в соответствии с нормативными документами. Различают четыре разновидности ПДК" (табл. 3.6) в зависимости от пути миграции химических веществ в сопредельные среды: ТВ - транслокационный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы через корневую систему в зеленую массу и плоды растений; МА - миграционный воздушный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в атмосферу; МВ - миграционный водный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в подземные грунтовые воды и водные источники; ОС - общесанитарный показатель, характеризующий влияние химического вещества на самоочищающую способность почвы и микробиоценоз. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест проводится по методическим указаниям МУ 2.1.7.730-99.

Таблица 3.6.

Для оценки содержания вредных веществ в почве проводят отбор проб на участке 25 м2 в 3-5 точках по диагонали с глубины 0,25 м, а при выяснении влияния загрязнения на грунтовые воды - с глубины 0,75-2 м в количестве 0,2-1 кг. В случае применения новых химических соединений, для которых отсутствует ПДКП, рассчитывают временные допустимые концентрации:

где ПДКмр - предельно допустимая концентрация для продуктов питания (овощных и плодовых культур), мг/кг.

К профессиональным заболеваниям, вызываемым воздействием вредных веществ, относятся острые и хронические интоксикации, протекающие с изолированным или сочетанным поражением органов и систем: токсическое поражение органов дыхания (ринофаринголарингит, эрозия, перфорация носовой перегородки, трахеит, бронхит, пневмосклероз и др.); токсическая анемия, токсический гепатит, токсическая нефропатия; токсическое поражение нервной системы (полиневропатия, неврозоподобные состояния, энцефалопатия); токсическое поражение глаз (катаракта, конъюктивит, кератоконъюктивит); токсическое поражение костей (остеопороз, остеосклероз). В ту же группу входят болезни кожи: металлическая, фторопластовая (тефлоновая) лихорадка, аллергические заболевания, новообразования.

Следует иметь в виду возможность развития профессиональных опухолевых заболеваний, особенно органов дыхания, печени, желудка и мочевого пузыря, лейкозов при длительных контактах с продуктами перегонки каменного угля, нефти, сланцев, с соединениями никеля, хрома, мышьяка, винил-хлоридом, радиоактивными веществами и т.д., а также профессиональных заболеваний, вызываемых воздействием промышленных аэрозолей: пневмокоииозы (силикоз, силикатозы, металлокониозы, карбокониозы, пневмокониозы от смешанной пыли, пневмокониозы от пыли пластмасс), биссиноз, хронический бронхит.

В среде обитания происходит постоянный рост частоты профессиональных заболеваний аллергической природы: конъюктивиты и риниты, бронхиальная астма и астматический бронхит, токсикодермия и экзема, токсикоаллергический гепатит при воздействии химических веществ - аллергенов. Среди них существенное место занимают лекарственные препараты, например витамины и сульфаниламиды, вещества биологической природы (гормональные и ферментные препараты и т.д.).

Факторы среды обитания, распространенные в условиях населенных мест, могут приводить к росту общих заболеваний, развитие и течение которых провоцируется неблагоприятным влиянием окружающей среды. К ним относятся респираторно-аллергические заболевания органов дыхания, болезни сердечно-сосудистой системы, печени, ночек, селезенки, нарушение детородной функции женщин, увеличение числа детей, родившихся с пороками, снижение половой функции мужчин, рост онкологических заболеваний.

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).

В настоящее время синтезированы миллионы химических веществ и смесей, из которых 60 тысяч находят свое практическое применение. Ежегодно разрабатывается от "500 до 1000 новых химических веществ с широкой перспективой использования, В связи с этим возникает определенный, риск для здоровья людей. Итак количество химических соединений, используемых в настоящее время настолько велико, а характер биологического действия настолько разнообразен что применяют несколько видов классификаций. В основу существующих классификаций вредных химических веществ положены различные принципы, учитывающие агрегатное состояние веществ, характер воздействия на организм, степень токсичности, опасности и другие признаки.

По агрегатному состоянию в воздушной среде вредные вещества могут быть классифицированы как газы, пары и аэрозоли (жидкие или твердые).

По химическому строению вредные химические вещества делят на органические, неорганические и элементоорганические. Исходя из принятой химической номенклатуры, определяют класс и группу этих веществ.

По пути проникновения в организм выделяют вещества, действующие через дыхательные пути, пищеварительную систему и кожу.

По цели применения выделяют следующие вещества:

Мутагенного действия, которые повреждают генетическую наследственную функцию организма;

Тератогенного действия, которое приводит к отклонениям в развитии эмбриона, находящегося в чреве матери;

Канцерогенного действия, которые приводят в конечном счете к возникновению раковых заболеваний;

Репродуктивного действия, которые снижают детородную функцию у мужчин и женщин.

Пути поступления, распределения и проявления действия токсикантов .

Многие химические вещества, принятые внутрь в оптимальной дозе, приводят к восстановлению нарушенных какой-либо болезнью функций организма и тем самым проявляют лечебные свойства. Другие вещества являются составной частью живого организма (белки, жиры и т.д.), поэтому для проявления их токсических свойств нужны особые условия. Чаще токсическое влияние оказывают чуждые живому организму вещества, которые получили название ксенобиотики. Таким образом, одно и то же химическое вещество может быть ядом, лекарственным и необходимым для жизни средством в зависимости от ряда условий, при которых оно встречается и взаимодействует с организмом.

Вредное воздействие химических соединений проявляется в виде заболевания или нарушения состояния здоровья, обнаруживаемых современными методами как в процессе контакта с веществами, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Патологическое состояние, развивающееся вследствие взаимодействия вредного химического вещества с организмом, называется интоксикацией или отравлением. В соответствии с принятой терминологией отравлением обычно называют только те интоксикации которыё вызваны «экзогенными» ядами, поступившими в организм извне. В результате воздействий вредных веществ на организм могут развиться острые и хронические отравления.

Острые отравления характеризуются кратковременностью действия относительно больших количеств вредных веществ и ярким типичным проявлением непосредственно в момент воздействия или через сравнительно небольшой (обычно в несколько часов) скрытый (патентный) период.

Хронические, отравления развиваются постепенно, при длительном воздействии вредных веществ в относительно небольших количествах, Эти отравления возникают вследствие накопления вредного вещества в организме (материальная кумуляция) или вызываемых ими изменений (функциональная кумуляция). Хроническое профессиональное заболевание - это заболевание, являющееся результатом длительного воздействия на работника вредного производственного фактора (факторов), повлекшее за собою временную или стойкую утрату трудоспособности.

Любой организм представляет собой открытую систему, которая находится в постоянном обмене веществом, энергией и информацией с окружающей средой. Живой организм постоянно подвергается различным воздействиям среды, часто негативным, однако он сохраняет свои морфологические, функциональные и биохимические характеристики в определенных пределах, в пределах нормальных параметров жизнедеятельности и реакций на эти воздействия. Это достигается посредством автоматической саморегуляции гомеостаза.

Гомеостаз - свойство живых организмов сохранять относительное динамическое постоянство внутренней среды, сложившееся в процессе эволюции и генетически детерминированное. Существует три уровня (три типа) саморегуляции: низший - регулирует относительное постоянство основных физиологических и биохимических параметров жизнедеятельности; средний-регулирует приспособительные реакции в связи с изменением внутренней среды организма; высший - регулирует поведение организма и его адаптацию к внешней среде, здесь осуществляется выход на более высокий уровень межорганизменных популяционных взаимодействий и регуляций. Основными механизмами, регулирующими гомеостаз на организменном уровне, являются: нервный, гормональный, иммунный и генетический.

Изучение воздействия токсических веществ можно проводить на любом уровне регуляции гомеостаза. Однако каждый уровень имеет свои специфические особенности ответного реагирования на токсическое воздействие.

Вмешиваясь в молекулярные механизмы функционирования, химические агенты изменяют нормальное течение биосинтетических процессов, активность ферментов, чувствительность молекулярных рецепторов. Изменения в молекуле ДНК могут давать мутации, приводящие к различным генетическим отклонениям на клеточном, тканево- органном и организменном уровнях. Действуя на клеточном уровне, химические агенты вызывают разрушение клеточных мембран, изменяют их проницаемость, дезорганизуют клеточный метаболизм и могут вызвать гибель клеток. На тканево-органном уровне токсические воздействия нарушают жизненно важные функции организма, вызывают стресс, шок, гипоксию, аллергические реакции. Токсические нарушения на уровне организма вызывают острую или хроническую интоксикацию с различной симптоматикой вплоть до летального исхода и различные химические бопезни. Действуя на популяционном уровне, токсические агенты изменяют численность популяций, вызывают их гибель, смену экологических ниш и биоценозов.

Вторгаясь в живой организм, химические агенты производят чрезвычайные нарушения на самом глубоком молекулярном уровне, вмешиваясь в интимные биохимические процессы. Нарастая, первичные нарушения молекулярного уровня переходят на уровни более высокого порядка: клеточный, тканево-органный, организменный. Если количество токсина и скорость его поступления превышают детоксикационные возможности организма, нарушения гомеостаза на разных уровнях его регуляции становятся более существенными и могут стать несовместимыми с жизнью. Чем сильней и внезапней удар по гомеостазу, тем меньше возможностей для противостояния ему организма. При постепенном развитии явлений интоксикации гомеостатические механизмы успевают включиться в процесс детоксикации, что обеспечивает восстановление гомеостаза до уровня, совместимого с жизнью, и даже до уровня адаптации организма к химическому воздействию.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ИНДУСТРИАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА
В Г.ВЯЗЬМА СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
(ВФ ГОУ МГИУ)

Дисциплина: БЖД
Тема: Вредные вещества и их воздействие на организм человека
Специальность: 080109 «Бухгалтерский учет анализ и аудит»
Группа: 06Бд31
Студент: Беликов Михаил Александрович
Преподаватель: Маргиева Галина Иосифовна

Введение
Источниками многих вредных воздействий на окружающую среду являются различные промышленные производства. Основными факторами рабочей зоны, негативно воздействующими на организм человека, являются:
запыленность и загазованность воздуха, недостаток кислорода;
токсичные (вредные, ядовитые) вещества;
движущиеся машины и механизмы или их части;
шум (акустические колебания) и вибрация;
электромагнитные поля и излучения ионизирующая радиация, а также инфракрасное (ИК), ультрафиолетовое (ИФ) и лазерное излучения;
ухудшенные (ненормальные) параметры микроклимата;
физические, нервно-психические и умственные перегрузки.
Целью данной работы является анализ вредных веществ и их влияние на здоровье человека.
Выбор темы работы связан с тем, что занятый в них персонал подвергается воздействию вредных веществ не только в рабочей зоне, но и соприкасается с ними (как и прочее население) в местах проживания. Вредность того или иного вещества зачастую распознается лишь в рабочей зоне, поскольку там люди подвергаются действию гораздо более высоких концентраций этого вещества (напр., винилхлорида, асбеста, свинца). Рабочие составляют основную группу риска в отношении веществ, которые позднее могут привести к экологическим проблемам. В настоящее время происходит повсеместная химизация, т.е. в производственных процессах почти на всех рабочих местах в промышленности применяется все большее количество химикатов. Ежегодно около 300 новых рабочих веществ поступает в продажу. Из применяемых ныне химических веществ от 5000 до 22000 следует отнести к канцерогенным. Человек регулярно контактирует примерно с 300 500 такими веществами, из них с 200 300 в процессе профессиональной деятельности.

Вредные вещества и их воздействие на организм человека
Выполнение различных видов работ в промышленности со-провождается выделением в воздушную среду вредных веществ. Вредное вещество – это вещество, которое в случае нарушения требований безопасности может вызвать производственные трав-мы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые как в процессе работы, так и в отда-ленные сроки жизни настоящих и последующих поколений.
Наиболее благоприятен для дыхания атмосферный воздух, со-держащий (% по объему) азота – 78,08, кислорода – 20,95, инерт-ных газов – 0,93, углекислого газа – 0,03, прочих газов – 0,01.
Необходимо обращать внимание и на содержание в воздухе заряженных частиц – ионов. Так, например, известно благо-творное влияние на организм человека отрицательно заряжен-ных ионов кислорода воздуха.
Вредные вещества, выделяющиеся в воздух рабочей зоны, изменяют его состав, в результате чего он существенно может отличаться от состава атмосферного воздуха.
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 жид-кие частицы – аэродисперсные системы – аэрозоли. Аэрозолями называют воздух или газ, содержащие в себе взвешенные твер-дые или жидкие частицы. Аэрозоли принято делить на пыль, дым, туман. Пыли или дымы – это системы, состоящие из воз-духа или газа и распределенных в них частиц твердого вещества, а туманы – системы, образованные воздухом или газом и части-цами жидкости.
Размеры твердых частиц пылей превышают 1 мкм1, а разме-ры 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. Размер жидких частиц, образующих туманы, обычно лежит в пределах от 0,3 до 5 мкм.
Проникновение вредных веществ в организм человека про-исходит через дыхательные пути (основной путь), а также через кожу и с пищей, если человек принимает ее, находясь на рабо-чем месте.
Действие этих веществ следует рассматривать как воздействие опасных или вредных производственных факторов, так как они оказывают негативное (токсическое2) действие на организм человека. В результате воздействия этих веществ у че-ловека возникает отравление – болезненное состояние, тяжесть которого зависит от продолжительности воздействия, концен-трации и вида вредного вещества.
Существуют различные классификации вредных веществ, в основу которых положено их действие на человеческий организм. В соответствии с наиболее распространенной классификацией вредные вещества делятся на шесть групп: общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную (дето-родную) функцию человеческого организма.
Общетоксические вещества вызывают отравление всего орга-низма. Это оксид углерода, свинец, ртуть, мышьяк и его соеди-нения, бензол и др.
Раздражающие вещества вызывают раздражение дыхатель-ного тракта и слизистых оболочек человеческого организма. К этим веществам относятся: хлор, аммиак, пары ацетона, оксиды азота, озон и ряд других веществ.
Сенсибилизирующие3 вещества действуют как аллергены, т.е. приводят к возникновению аллергии4 у человека. Этим свойством обладают формальдегид, различные нитросоединения, никотинамид, гексахлоран и др.
Воздействие канцерогенных веществ на организм человека при-водит 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 вызыва-ют изменение наследственной информации. Это радиоактивные вещества, марганец, свинец и т.д.
Среди веществ, влияющих на репродуктивную функцию челове-ческого организма, следует в первую очередь назвать ртуть, сви-нец, стирол, марганец, ряд радиоактивных веществ и др.
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, со-держащей свободный диоксид кремния (SiO2), развивается наи-более известная форма пневмокониоза – силикоз. Если диоксид кремния находится в связанном с другими соединениями со-стоянии, возникает профессиональное заболевание – силикоз. Среди силикозов наиболее распространены асбестоз, цементоз, талькоз.
Для воздуха рабочей зоны производственных помещений в соответствии с ГОСТ 12.1.005–88 устанавливают предельно до-пустимые концентрации (ПДК) вредных веществ. ПДК выража-ются 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 безопас-ные уровни воздействия (ОБУВ).
По ГОСТ 12.1.005–88 все вредные вещества по степени воз-действия на организм человека подразделяются на следующие классы: 1 – чрезвычайно опасные, 2 – высокоопасные, 3 – уме-ренно опасные, 4 – малоопасные. Опасность устанавливается в зависимости от величины ПДК, средней смертельной дозы и зо-ны острого или хронического действия.
Если в воздухе содержится вредное вещество, то его концен-трация не должна превышать величины ПДК.
При одновременном присутствии в воздушной среде не-скольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием, должно соблюдаться условие:

где C1, C2, C3, …, Cn, – фактические концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3;
ПДК1, ПДК1, ПДК1, .., ПДКn, – предельно допустимые концентра-ции этих веществ в воздухе рабочей зоны.
Примеры концентраций различных веществ.

Таблица. Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ
Название вещества
Химическая формула
ПДК, мг/м3
Класс опасности
Агрегатное состояние
Бензпирен (3,4–бензпирен)
С20H12
0,00015
1
Пары
Бериллий и его соединения (в пересчете на бериллий)
Be
0,001
1
Аэрозоль
Свинец
Pb
0,01
1
Аэрозоль
Хлор
Cl2
1,0
2
Газ
Серная кислота
H2SO4
1,0
2
Пары
Хлорид водорода
HCl
5,0
2
Газ
Диоксид азота
HNO2
2,0
3
Газ
Спирт метиловый
СH3OH
5,0
3
Пары
Оксид углерода
СO
20
4
Газ
Топливный бензин
С7H16
100
4
Пары
Ацетон
CH3СOCH3
200
4
Пары

Оздоровление воздушной среды
Оздоровление воздушной среды достигается снижением со-держания в ней вредных веществ до безопасных значений (не превышающих величины ПДК на данное вещество), а также поддержанием требуемых параметров микроклимата в производ-ственном помещении.
Снизить содержание вредных веществ в воздухе рабочей зо-ны можно, используя технологические процессы и оборудова-ние, при которых вредные вещества либо не образуются, либо не попадают в воздух рабочей зоны. Например, перевод различ-ных 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 оборудова-ния, которая исключает попадание различных вредных веществ в воздух рабочей зоны или значительно снижает в нем концен-трацию их. Для поддержания в воздухе безопасной концентра-ции вредных веществ используют различные системы вентиля-ции. Если перечисленные мероприятия не дают ожидаемых ре-зультатов, рекомендуется автоматизировать производство или перейти к дистанционному управлению технологическими про-цессами. В ряде случаев для защиты от воздействия вредных ве-ществ, находящихся в воздухе рабочей зоны, рекомендуется ис-пользовать индивидуальные средства защиты работающих (респи-раторы, противогазы), однако следует учитывать, что при этом существенно снижается производительность труда персонала.
Движение воздуха достигается за счет использо-вания специальных воздуходувных машин – вентиляторов. Та-кая система общеобменной вентиляции носит название механи-ческой. В ряде случаев, особенно в горячих цехах и помещениях со значительным избытком явной теплоты, может быть исполь-зован и другой тип общеобменной вентиляции – естественная. Перемещение воздуха при естественной вентиляции достигается за счет разности температур в производственном помещении и наружного воздуха (холодный воздух вытесняет из помещения теплый), а также в результате действия ветра (ветрового давле-ния). Простейшим способом естественной вентиляции является проветривание помещений через окна, форточки или фрамуги. Кроме того, воздух может поступать в помещение и удаляться из него через различные щели и неплотности стен, окон и т.д. (инфильтрация воздуха). Кроме того, естественная вентиляция производственных помещений может осуществляться с помо-щью специальных технических приемов: аэрацией и с использо-ванием дефлекторов. Наиболее часто для снижения содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны используется механи-ческая вентиляция, иногда возможно использование вентиля-ции, состоящей из естественной и механической систем.
Если в воздух рабочей зоны выделяется несколько веществ, не обладающих однонаправленным действием, то требуемое ко-личество приточного воздуха L должно рассчитываться для каж-дого из этих веществ, после чего выбирают наибольшее из полу-ченных значений L.
В случае выделения в воздух рабочей зоны нескольких ве-ществ, обладающих однонаправленным действием (например, паров кислот), рассчитывают по уравнению количество воздуха, требуемое для разбавления каждого вещества до его предельно допустимой концентрации при совместном действии вредных веществ, а затем суммируют полученные значения L. Сумма значений L и используется для расчетов вентиляции в этом случае.
В качестве примера приведем рекомендуемые значения k для следующих технологических процессов и производств:
Участок окраски и сушки машин – 17
Участок сварки – 26
Участок ремонта электрооборудования – 15
Кузнечное отделение – 20
Помещение очистных сооружений – 8
Для удаления вредных веществ у источников их образования служит местная вытяжная вентиляция. Использование устройств местной вытяжной вентиляции практически полностью позво-ляет удалить пыль и другие вредные вещества из производствен-ного помещения. Устройства местной вентиляции изготавлива-ют в виде отсосов открытого типа и отсосов от полных укрытий.
Отсосы от полных укрытий – это вытяжные шкафы, кожухи и вытяжные камеры, а также ряд других устройств, внутри кото-рых находятся источники выделения вредных веществ.
Для более эффективного удаления из помещений вредных веществ система общеобменной вентиляции обычно комбиниру-ется с местной.
В производственном помещении необходим постоянный контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Отбор проб на определение этих веществ обычно прово-дят на рабочем месте на уровне дыхания работающего.
Определение концентрации вредных веществ, присутствую-щих в воздухе в виде паров и газов, может также осуществляться различными методами, например с использованием переносных газоанализаторов типа УГ–1 или УГ–2.
Рассмотрим основные индивидуальные средства защиты, предназначенные для защиты органов дыхания человека от вредных веществ, находящихся в воздухе рабочей зоны. Указан-ные средства защиты делятся на фильтрующие и изолирующие.
В фильтрующих устройствах вдыхаемый человеком загряз-ненный воздух предварительно фильтруется, а в изолирующих – чистый воздух подается по специальным шлангам к органам ды-хания человека от автономных источников.
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, наполненным по-глотителями вредных газов или паров. Каждая коробка в зави-симости от поглощаемого вещества окрашена в определенный цвет.

Таблица. Характеристика фильтрующих коробок промышленных противогазов
Марка

Отличительная окраска коробки

Вещество, от которого противогаз защищает

А
Коричневая
Органические пары
В
Желтая
Кислотные газы
Г
Желто–черная
Пары ртути
Е
Черная
Мышьяковистый и фосфористый водород
КД
Серая
Аммиак и сероводород
СО
Белая
Оксид углерода
М
Красная
Все газы, включая оксид углерода

Изолирующие противогазы применяются в тех случаях, когда содержание кислорода в воздухе менее 18%, а содержание вред-ных веществ более 2%. Различают автономные и шланговые противогазы. Автономный противогаз состоит из ранца, напол-ненного воздухом или кислородом, шланг от которого соединен с лицевой маской. В шланговых изолирующих противогазах чистый воздух подается по шлангу в лицевую маску от вентилятора, при-чем длина шланга может достигать нескольких десятков метров.
Изучив эту тему я понял как важно, чтобы воздух в помещении рабочей зоны не превышал допустимой концентрации, так как это влечет за собой серьезные последствия и осложнения в здоровье человека. Что надо оздоровлять воздушную среду помещений. Это улучшит здоровье людей, а следовательно и количество выполняемой работы.

Список используемой литературы

1 Экология и безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие для вузов/ Д.А.Кривошеин, Л.А.Муравей, Н.Н.Роева и др.; Под ред. Л.А.Муравья. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. – 447с.
2 Т.А.Хван, П.А.Хван. Основы экологии. Серия "Учебники и учебные пособия". Ростов н/Д: "Феникс", 2001. – 256с.
3.Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. Иванов и др., МГИУ, 2001
4. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие для вузов. Русак и др., Академия, 2004
5. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. Е.О. Мурадова. Москва РИОР. 2006

Вредное вещество - это вещество, которое при контакте с организмом человека может вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как непосредственно в процессе контакта с веществом, так и в отдалённые сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Вещество вредное - 1. Химическое соединение, которое при контакте с организмом человека может вызвать произвольные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья (ГОСТ 12.1.007-76). 2. Химическое вещество, вызывающее нарушение в росте, развитии или состоянии здоровья организмов, также может влиять на эти показатели со временем, в том числе в цепи поколений.

По ГОСТ 12.1.001-89 все вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяются на следующие классы:

Чрезвычайно опасные.

Высокоопасные.

Умеренно опасные.

Малоопасные.

Опасность устанавливается в зависимости от величины ПДК, средней смертельной дозы и зоны острого или хронического действия.

Нерациональное применение химических веществ, синтетических материалов неблагоприятно влияет на здоровье работающих. Вредное вещество (промышленный яд), попадая в организм человека во время его профессиональной деятельности, вызывает патологические изменения. Основными источниками загрязнения воздуха производственных помещений вредными веществами могут являться сырьё, компоненты и готовая продукция. Заболевания, возникающие при воздействии этих веществ, называют профессиональными отравлениями (интоксикациями).

Токсические вещества поступают в организм человека через дыхательные пути (ингаляционное проникновение), желудочно-кишечный тракт и кожу. Степень отравления зависит от их агрегатного состояния и от характера технологического процесса (нагрев вещества, измельчение и др.). Основным путём поступления токсических веществ являются лёгкие. Помимо острых и профессиональных хронических интоксикаций промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости.

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 своё вредное воздействие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.

Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества классифицируют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные. Эффект токсичного 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.

Показатели токсикометрии и 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.

Таблица 7.1 Токсикологическая классификация вредных веществ

Общее токсическое воздействие	Токсичные вещества
Нервно-паралитическое действие (бронхоспазм, удушье, судороги и параличи)	Фосфорорганические инсектициды (хлорофос, карбофос, никотин, ОВ и др.)
Кожно-резорбтивное действие (местные воспалительные и некротические изменения в сочетании с общетоксическими резорбтивными явлениями)	Дихлорэтан, гексохлоран, уксусная эссенция, мышьяк и его соединения, ртуть (сулема)
Общетоксическое действие (гипоксические судороги, кома, отёк мозга, параличи)	Синильная кислота и её производные, угарный газ, алкоголь и его суррогаты, ОВ
Удушающее действие (токсический отёк лёгких)	Оксиды азота, ОВ
Слезоточивое и раздражающее действие (раздражение наружных слизистых оболочек)	Пары крепких кислот и щелочей, хлорпикрин, ОВ
Психотическое действие (нарушение психической активности, сознания)	Наркотики, атропин

На производстве, как правило, в течение рабочего дня концентрации вредных веществ не бывают постоянными. Они либо нарастают к концу смены, снижаясь за обеденный перерыв, либо резко колеблются, оказывая на человека интермиттирующее (непостоянное) действие, которое во многих случаях оказывается более вредным, чем непрерывное, так как частые и резкие колебания раздражителя ведут к срыву формирования адаптации.