Токсические вещества – это любые химические соединения (яды, наркотики), которые наносят вред организму человека. Эти соединения находятся в любом агрегатном состоянии – газ, жидкость, твердая субстанция. Их воздействие на организм бывает местным и общим, а признаки поражения проявляются сразу или отдаленно (через несколько недель, месяцев, лет).

Любые отравляющие соединения, которые появились в геосфере как результат деятельности человека, называются антропогенные токсические вещества.

Классификация отравляющих соединений

Разнообразие ядов природного или промышленного происхождения создает необходимость в разделении их на группы. Это имеет практическое значение – адекватное оказание первой помощи при отравлении токсическими веществами.

При воздействии отравляющих веществ нарушается физиологическая жизнедеятельность организма. В некоторых случаях это явление носит стойкий характер – профессиональное отравление. По своему течению они бывают острые (симптомы появляются сразу) и хронические – систематические отравление малыми дозами на протяжении длительного времени.

Физиологическая классификация токсических веществ:

1. Нервно-паралитические – зарин, VX, табун, зоман. Это самые высокотоксичные вещества, которые в настоящее время запрещены к производству и применению. Признаки отравления – снижение остроты зрения, слезотечение, сужение зрачка, боли в грудной клетке, частые сердечные сокращения. Резко затрудняется дыхание, появляется одышка, затем наступает спазм бронхов. В тяжелых случаях первые минуты появляются судороги, смерть наступает от паралича дыхательных мышц.
2. Кожно-нарывные – иприт, люизит. Попадают в организм при контакте с кожей, вызывая воспаление и отек. Вещества оказывают разностороннее поражение. Отличительная особенность – скрытый период до появления первых признаков отравления, минимум 4 часа. Первые симптомы – недомогание, повышение температуры тела. Затем проявляются поражения кожи – покраснения, нарывы, пузыри, сыпь, ожоги. Попадая в кровь, токсические вещества поражают нервную систему и вызывают общее отравление организма.
3. Общеядовитые – синильная кислота, окись углерода, цианистые соединения. Нарушают работу головного мозга, сердца, сосудов, легких. Симптомы – головокружение, тошнота, нарушение ритмов сердца, боли в грудной клетке по типу сердечного приступа, одышка. В тяжелых случаях – судороги, паралич дыхания, остановка сердца.
4. Удушающие – фосген, дифосген. Механизм действия – поражение дыхательной системы. Сначала возникает токсическое воспаление слизистой верхних дыхательных путей, затем развивается токсический бронхит и пневмония. В тяжелых случаях отек и ожог легких. Симптомы тяжелой интоксикации – температура 39° и выше, нехватка воздуха. Затем падает артериальное давление, учащается пульс, развивается коллапс. Смерть наступает от отека легких или осложнений – абсцесс, гангрена, бактериальная пневмония.
5. Химические вещества раздражающего действия – адамсит, хлорпикрин, хлорацетофенон, дифенилхлорарсин. При дыхании отрава попадает на слизистые глаз, носа, гортани, быстро всасывается в кровь и оказывает раздражающее действие на нервные окончания. Отличительная черта – человек испытывает сильные боли. Симптомы – жгучая боль в носу, горле, глазах, грудной клетке. Сильное слезотечение, насморк, одышка, чихание, кашель. Через полчаса боли стихают. Осложнения – конъюнктивит, тяжелый бронхит, отек легких.
6. Психохимические – BZ. Первые симптомы отравления появляются не позже 3 часов после попадания токсического вещества в организм – сонливость, снижение работоспособности. Затем учащается сердечный ритм, кожа и слизистые становятся сухими. Позже присоединяется заторможенность, нарушение речи. Период действия токсических веществ длится до 4 суток.

Одно и то же вещество по-разному влияет на организм. Микроэлементы и витамины, которые содержатся в продуктах питания, в умеренных дозах полезны для человека, в больших количествах становятся ядовитыми и представляют опасность.

Классификация по типу химических элементов:

1. Канцерогенные – никель, хром, асбест. Провоцируют механизмы зарождения и развития раковых клеток, ускоряют процесс распространения метастазов.
2. Мутагенные – ртуть, свинец. Влияние на организм человека проявляется в виде хромосомных поломок и генных мутаций. Эти микроэлементы действуют медленно, годами накапливаясь в организме.
3. Сенсибилизирующие – лекарственные препараты химического происхождения (антибиотики), пыль, аллергены. Ослабляют иммунную систему, повышают чувствительность к внешним раздражителям, приводят к аллергии.
4. Химические соединения – кислоты, щелочи. Вызывают хронические функциональные нарушения в организме, влияют на репродуктивную систему.

Классы опасности токсических веществ

Характеристика токсических веществ – это токсическое действие вредных веществ, степень поражения внутренних органов и систем и другие признаки, которые разделяют яды на классы опасности. Это условная величина, которая установлена в соответствии с нормативными документами. Каждое токсическое вещество принадлежит к определенному классу опасности.

1-й класс – чрезвычайно опасные токсические вещества. В перечень этих соединений входят:

• Плутоний – тяжелый радиоактивный металл. Он наиболее токсичен при попадании на кожу, при вдыхании или проглатывании приводит к раку легких, желудка. Имеет свойство накапливаться в костном мозге, приводя через много лет к нарушению кроветворения.
• Полоний – мягкий радиоактивный металл. Он высокотоксичен, вызывает лучевое поражение кожи. Моментально проникает внутрь организма, необратимо разрушает ткани.
• Бериллий – высокотоксичный твердый металл. Обладает канцерогенным и раздражающим действиям. Вызывает тяжелые поражения органов дыхания.

2-й класс – высоко опасные токсические вещества. Химические элементы и соединения:

• Мышьяк – хрупкий полуметалл. При попадании внутрь вызывает острые боли, рвоту, понос, поражает центральную нервную систему.
• Фтороводород – резко пахнущий бесцветный газ. Вызывает ожоги и изъязвления слизистых глаз, рта, дыхательных путей. При попадании на кожу симптомы проявляются не сразу. Через несколько часов начинается отек, боли и общее токсическое воздействие на организм.
• Свинец – легкоплавный металл. Поражает ЖКТ, суставы, кости. В больших концентрациях приводит к судорогам и потере сознания. У детей поражает мозг, как следствие, умственная отсталость.
• Хлор – галоген, ядовитый газ. Вызывает удушье, ожог легких.

3-й класс – умеренно опасные токсические вещества. Список соединений и веществ:

• Фосфаты – соли фосфорной кислоты. Активизируют раковые клетки, при беременности создают угрозу выкидыша или преждевременных родов, вызывают общее отравление организма.
• Никель – пластичный металл. Вызывает аллергические реакции, пигментные изменения кожи.
• Марганец – металл. При попадании внутрь нарушает обменные процессы и работу головного мозга, вызывает психические расстройства – раздражение, возбудимость и галлюцинации.

4-й класс – малоопасные токсические вещества. К ним относятся хлориды (соединения соляной кислоты) и сульфаты (соли серной кислоты).

Как отравляющие вещества попадают в организм

Пути поступления токсических веществ в организм разные и определяются от того, в каком состоянии находятся отравляющие соединения – газ, пар, жидкость, твердые частицы.

Чаще всего токсические элементы попадают через органы дыхания – слизистую оболочку носа, гортани, бронхи и легкие. Большая по площади альвеолярная система состоит из тонких мембран. В этом случае яды быстро попадают в кровь и разносятся по всему организму. Первой под удар попадает центральная нервная система. Проникающие яды – аэрозольные вещества. Их действие наступает в 20 раз быстрее, чем при приеме внутрь.

Второе место занимают отравления, при которых вещества попадают в желудочно-кишечный тракт с пищей и водой. Всасывание в желудке и кишечнике – это медленный процесс, поэтому до начала развития симптомов проходит некоторое время. Если в желудке была пища, процесс всасывания замедляется. Распространению токсических веществ препятствуют рецепторы в кишечнике и печень. Поэтому пищевые отравления менее опасны.

Кожа – это хороший защитный барьер. Поэтому через кожу проникают только те вещества, которые легко разрушают ее целостность. Снижает интенсивность проникновения потливость, повышенная влажность, солнечный загар.

Через слизистые оболочки токсические вещества проникают быстро и сразу в кровеносное русло.

Раневая поверхность – это идеальные входные ворота для отравляющих соединений. Мышечная ткань снабжена большим количеством капилляров, поэтому яды быстро распространяются по организму. При ожогах и обморожениях процесс всасывания замедляется.

С потенциально токсическими веществами человек сталкивается каждый день. Если их количество превышает показатели нормы, происходит отравление организма, степень которого зависит от дозы. Для обезвреживания отравляющих соединений вводят антидоты и проводят терапию, способствующую быстрому выведению ядов.

Классификация химических веществ по основным токсикологическим критериям приведена на рисунке.

Общая классификация химических веществ

Общетоксические вещества вызывают отравление организма (пестициды, минеральные удобрения, выхлопные газы, синильная кислота и др.).

Раздражающие вещества вызывают раздражение слизистых оболочек и верхних дыхательных путей (насморк, слезотечение, кашель): это кислоты, щелочи, хлор, аммиак, сера, фтор и др.

Канцерогенные вещества приводят к росту раковых клеток (асбест, мышьяк, бензапирен и др.).

Мутагенные вещества приводят к изменению наследственности (свинец, марганец, ртуть).

Сенсибилизирующие вещества вызывают аллергические реакции (ртуть, лаки и краски, никель).

В организм человека химические вещества могут поступать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожу и слизистые, а также непосредственно в кровь (при внутривенном введении).

В результате воздействия токсического вещества у человека возможно развитие следующих состояний:

• отравление развивается в острой, подострой и хронической формах:

  • острые отравления , как правило, групповые, происходят в результате аварий, поломок оборудования и грубых нарушений требований безопасности труда; характеризуются кратковременностью действия токсичных веществ, поступлением в организм вредного вещества в относительно больших количествах - при высоких концентрациях в воздухе; ошибочном приеме внутрь; сильном загрязнении кожных покровов и т.п.;
  • хронические отравления возникают постепенно: при длительном поступлении яда в организм в относительно небольших количествах происходит кумуляции (накопление) массы вредного вещества в организме, что впоследствии может вызвать негативные для здоровья эффекты, заболевания;
• сенсибилизация – состояние повышенной чувствительности организма к воздействию чужеродного вещества, вызывающее при повторном поступлении в организм этого вещества аллергическую реакцию;
• привыкание – ослабление эффектов воздействия вредного вещества при его повторяющемся воздействии. Для развития привыкания к хроническому воздействию вредного вещества его концентрация (доза) должна быть достаточной для формирования ответной приспособительной реакции, но не чрезмерной, чтобы не приводить к быстрому и серьезному повреждению организма. При этом следует учитывать возможное развитие толерантности — повышенной устойчивости к одним веществам после воздействия других.

Результат воздействия химических веществ на человека представлен на рисунке.

Химические вещества обладают общей и избирательной токсичностью. По избирательной токсичности (преимущественному действию) выделяют яды:

• сердечные;
• нейротоксические;
• гепатотропные (печёночные);
• ренальные (почечные);
• гемические (кровяные);
• лёгочные и т.д.

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

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

Существуют различные классификации вредных веществ, в основу которых положено их действие на человеческий организм. В связи с этим вредные вещества делят на 6 групп:

· общетоксические;

· раздражающие;

· сенсибилизирующие;

· канцерогенные;

· мутагенные;

· влияющие на репродуктивную функцию человека

Общетоксические вещества вызывают отравление всего организма. Это оксид углерода, свинец, ртуть, мышьяк.

Раздражающие вещества вызывают раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек человеческого организма. К ним относят: хлор, аммиак, пары ацетона, озон.

Сенсибилизирующие вещества (сенсибилизация – повышение реактивной чувствительности клеток и тканей человеческого организма) действуют как аллергены. Этим свойством обладает формальдегид, различные нитросоединения.

Воздействие канцерогенных веществ на организм человека приводит к возникновению и развитию злокачественных опухолей. Канцерогенными являются: оксиды хрома, бериллий и его соединения, асбест.

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

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

В настоящее время известно около 7 млн. химических веществ и соединений, из которых 60 тыс. находят применение в деятельности человека: 5500 – в виде пищевых добавок, 4000 – лекарств, 1500 – препаратов бытовой химии.

Все химические вещества в зависимости от их практического использования классифицируются на:

· промышленные яды, используемые на производстве, - органические растворители, топливо (уран, бутан), красители (анилин);

· ядохимикаты, используемые в с\х (пестициды);

· лекарственные средства (аспирин);

· бытовые химикаты, применяемые в виде пищевых добавок (уксус), средства санитарии, личной гигиены, косметики;

· биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях, в грибах, у животных и насекомых;

· отравляющие вещества – зарин, иприт, фосген.

В организм промышленные химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Но основным путем поступления являются легкие.

Бытовые отравления чаще всего возникают при попадании яда в желудочно-кишечный тракт.

Распределение ядовитых веществ в организме подчиняется определенным закономерностям. Сначала происходит динамическое распределение вещества, определяемое интенсивностью кровообращения. Затем основную роль начинает играть поглощающая способность тканей. Для ряда металлов (серебро, марганец, хром, ванадий, кадмий) характерно быстрое выведение из крови и накопление в печени и почках. Соединения бария, бериллия и свинца образуют прочные соединения с кальцием и фосфором и накапливаются в костной ткани.

Токсическое действие вредных веществ – это результат взаимодействия организма, вредного вещества и ОС.

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 промышленных веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются в производстве.

Общая токсикологическая классификация ядов включает в себя следующие виды воздействия на живые организмы:

· нервно-паралитические (судороги, параличи);

· местные воспаления в сочетании с общетоксическими явлениями (уксусная эссенция);

· общетоксическое (кома, отек мозга, судороги) например, алкоголь и его суррогат, угарный газ;

· слезоточивое и раздражающее, например, пары крепких кислот и щелочей;

· психотропное – наркотики, атропин.

Яды могут обладать и избирательной токсичностью, т.е. могут представлять опасность для определенной системы органов или определенного органа.

Их разделяют на:

· сердечные с преимущественным кардиотоксическим действием (лекарственные препараты, растительные яды, соли металлов);

· нервные, вызывающие нарушение психической активности (угарный газ, алкоголь, наркотики, снотворные препараты);

· печеночные (углеводороды, ядовитые грибы, фенолы и альдегиды);

· почечные (соединения тяжелых металлов, щавелевая кислота);

· кровяные – аналин, нитриты, мышьяковистый водород;

· легочные – оксид азота, озон.

В организм промышленные и химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и поврежденную кожу.

Бурное развитие химической промышленности и химизация всего народного хозяйства привели к значительному расширению производства и применения в промышленности различных химических веществ; так же значительно расширился ассортимент этих веществ: получено много новых химических соединений, таких, как мономеры и полимеры, красители и растворители, удобрения и ядохимикаты, горючие вещества и др. Многие из этих веществ небезразличны для организма и, попадая в воздух рабочих помещений, непосредственно на работающих или внутрь их организма, они могут неблагоприятно воздействовать на здоровье или нормальную жизнедеятельность организма. Такие химические вещества называются вредными. Последние в зависимости от характера их действия делятся на раздражающие вещества, токсические (или яды), сенсибилизирующие (или аллергены), канцерогенные и др. Многие из них обладают одновременно несколькими вредными свойствами, и прежде всего в той или иной мере токсическими, поэтому понятие «вредные вещества» нередко отождествляется с «токсическими веществами», «ядами» независимо от наличия в них других свойств.

Отравления и заболевания, возникшие от воздействия вредных веществ в процессе выполнения работы на производстве, называются профессиональными отравлениями и заболеваниями.

Причины и источники выделения вредных веществ. Вредные вещества в промышленности могут входить в состав сырьевых материалов, конечных, побочных или промежуточных продуктов того или иного производства. Они могут быть трех видов: твердые, жидкие и газообразные. Возможно образование пыли этих веществ, паров и газов.

Токсические пыли образуются вследствие тех же причин, что и обычные пыли, описанные в предыдущем разделе (измельчение, сжигание, испарение с последующей конденсацией), и выделяются в воздух через открытые проемы, неплотности пылящего оборудования или при пересыпке их открытым способом.

Жидкие вредные вещества чаще всего просачиваются через неплотности в аппаратуре, коммуникациях, разбрызгиваются при открытом сливе их из одной емкости в другую. При этом они могут попасть непосредственно на кожный покров работающих и оказывать соответствующее неблагоприятное действие, а кроме того, загрязнять окружающие наружные поверхности оборудования и ограждений, которые становятся открытыми источниками их испарения. При подобном загрязнении создаются большие поверхности испарения вредных веществ, что приводит к быстрому насыщению воздуха парами и образованию высоких концентраций. Наиболее частыми причинами просачивания жидкостей из аппаратуры и коммуникаций являются разъедание ими прокладок во фланцевых соединениях, неплотно притертые краны и вентили, недостаточно уплотненные сальники, коррозия металла и т.п.

Если жидкие вещества находятся в открытых емкостях, с их поверхности также происходит испарение и вселение образующихся паров в воздух рабочих помещений; чем больше открытая поверхность жидкости, тем больше она испаряется.

В том случае, когда жидкость частично заполняет закрытую емкость, образующиеся пары насыщают до предела незаполненное пространство этой емкости, создавая в нем весьма высокие концентрации. При наличии неплотностей в данной емкости концентрированные пары могут проникать в атмосферу цеха и загрязнять ее. Выход паров увеличивается, если емкость находится под давлением. Массивные выделения паров происходят также в момент заполнения емкости жидкостью, когда заливаемая жидкость вытесняет из емкости скопившиеся концентрированные пары, которые через открытую часть или неплотности поступают в цех (если закрытая емкость не оборудована специальным воздушным выводом за пределы цеха). Выделение паров из закрытых емкостей с вредными жидкостями происходит при открывании крышек или люков для наблюдения за ходом процесса, перемешивания или загрузки дополнительных материалов, взятия проб и т.п.

Если газообразные вредные вещества используются как сырьевые материалы или получаются как готовые или промежуточные продукты, они, как правило, выделяются в воздух рабочих помещений только через случайные неплотности в коммуникациях и аппаратуре (так как при наличии их в аппаратах последние не могут открываться даже на короткое время).

В результате адсорбции газы могут оседать на поверхности пылинок и вместе с ними уноситься на определенные расстояния. В подобных случаях места пылевыделения могут стать одновременно и местами газовыделения.

Источником выделения вредных веществ всех трех видов (аэрозоля, парообразных и газа) часто являются различные нагревательные устройства: сушила, нагревательные, обжиговые и плавильные печи и т.п. Вредные вещества в них образуются вследствие сгорания и термического разложения некоторых продуктов. Выделение их в воздух происходит через рабочие проемы этих печей и сушил, неплотности их кладки (прогары) и от удаляемого из них нагретого материала (расплавленного шлака или металла, высушенных изделий или обожженного материала и т.п.).

Частой причиной массивных выделений вредностей является ремонт или чистка оборудования и коммуникаций, содержащих токсические вещества, с их вскрытием и тем более демонтажом.

Некоторые парообразные и газообразные вещества, выделяясь в воздух и загрязняя его, сорбируются (впитываются) отдельными строительными материалами, такими, как древесина, штукатурка, кирпич и др. С течением времени такие стройматериалы насыщаются этими веществами и при определенных условиях (изменения температуры и др.) сами становятся источниками их выделения в воздушную среду - десорбции; поэтому иногда даже при полном устранении всех остальных источников выделения вредностей повышенные концентрации их в воздухе могут оставаться длительное время.

Пути поступления и распределения вредных веществ в организме. Основными путями поступления вредных веществ в организм являются дыхательные пути, пищеварительный тракт и кожный покров.

Наибольшее значение имеет поступление их через органы дыхания. Поступившие в воздух помещений токсические пыли, пары и газы вдыхаются рабочими и проникают в легкие. Через разветвленную поверхность бронхиол и альвеол они всасываются в кровь. Вдыхаемые яды оказывают неблагоприятное действие практически на протяжении всего времени работы в загрязненной атмосфере, а иногда даже и по окончании работы, так как всасывание их еще продолжается. Поступившие через органы дыхания в кровь яды разносятся по всему организму, вследствие чего токсическое их действие может сказываться на самых различных органах и тканях.

Вредные вещества поступают в органы пищеварения при заглатывании токсических пылей, осевших на слизистых оболочках полости рта, либо путем занесения их туда загрязненными руками.

Поступившие в пищеварительный тракт яды на протяжении всего пути всасываются через слизистые оболочки в кровь. В основном всасывание происходит в желудке и кишечнике. Поступившие через органы пищеварения яды кровью направляются в печень, где некоторые из них задерживаются и частично обезвреживаются, потому что печень является барьером для поступающих через пищеварительный тракт веществ. Только пройдя через этот барьер, яды поступают в общий кровоток и разносятся им по всему организму.

Токсические вещества, обладающие способностью растворять или растворяться в жирах и липоидах, могут проникать через кожный покров при загрязнении последнего этими веществами, а иногда и при наличии их в воздухе (в меньшей степени). Проникшие через кожный покров яды сразу поступают в общий кровоток и им разносятся по организму.

Поступившие в организм тем или иным путем яды могут относительно равномерно распределяться по всем органам и тканям, оказывая на них токсическое действие. Некоторые же из них скапливаются преимущественно в каких-то одних тканях и органах: в печени, костях и др. Такие места преимущественного скопления токсических веществ называют депо яда в организме. Для многих веществ характерны определенные виды тканей и органов, где они депонируются. Задержка ядов в депо может быть как кратковременной, так и более длительной - до нескольких дней и недель. Постепенно выходя из депо в общий кровоток, они также могут оказывать определенное, как правило, слабо выраженное токсическое действие. Некоторые необычные явления (прием алкоголя, специфическая пища, болезнь, травма и др.) могут вызвать более быстрое выведение ядов из депо, в результате чего их токсическое действие проявляется более выраженно.

Выделение ядов из организма происходит главным образом через почки и кишечник; наиболее летучие вещества выделяются также и через легкие с выдыхаемым воздухом.

Физико-химические свойства вредных веществ. Физико-химические свойства вредных веществ в виде пылей такие же, как и обычных пылей.

Если твердые, но растворимые вредные вещества используются на производстве в виде растворов, их физико-химические свойства во многом будут аналогичны свойствам жидких веществ.

Когда, вредные вещества попадают на кожный покров и слизистые оболочки, наибольшее гигиеническое значение из физико-химических свойств имеют поверхностное натяжение жидкости или раствора, консистенция вещества, химическое сродство с жирами и липоидами, покрывающими кожный покров, а также способность растворять жиры и липоиды.

Вещества жидкой консистенции и жидкости с малым поверхностным натяжением при попадании на кожный покров или слизистые оболочки хорошо смачивают их и загрязняют больший участок, и, наоборот, жидкости с большим поверхностным натяжением, густой консистенцией (маслянистые) и твердые вещества, попав на кожный покров, чаще остаются на нем в виде капелек (если их не растирать) или пылинок (твердые вещества), контактируя с кожным покровом на ограниченном участке. Таким образом, вещества с малым поверхностным натяжением и жидкой консистенцией опаснее твердых или веществ густой консистенции и с большим поверхностным натяжением.

Вещества, близкие по своему химическому составу к жирам и липоидам, при попадании на кожный покров относительно быстро растворяются в жирах и липоидах кожи и вместе с ними проходят через кожный покров внутрь организма (через ее поры, протоки сальных и потовых желез). Многие жидкости обладают способностью сами растворять жиры и липоиды и за счет этого также относительно быстро проникают через кожу. Следовательно, вещества, обладающие этими свойствами, представляют большую опасность, чем другие с противоположными физико-химическими свойствами (при равных прочих условиях).

В отношении загрязнения вредными парами или газами воздушной среды гигиеническое значение имеют летучесть вещества, упругость его паров, температура кипения, удельный вес, химический состав.

Летучестью вещества называют способность испаряться определенного его количества за единицу времени при данной температуре. Летучесть всех веществ сравнивают с летучестью эфира при тех же условиях, принятой за единицу. Вещества с малой летучестью медленнее насыщают воздух, чем вещества с высокой летучестью, которые сравнительно быстро могут испариться, создав высокие концентрации их в воздухе. Следовательно, вещества с повышенной летучестью представляют большую опасность, чем с малой. С увеличением температуры вещества увеличивается и его летучесть.

Важное гигиеническое значение имеет упругость или давление пара токсической жидкости, т.е. предел насыщения им воздуха при определенной температуре. Выражается этот показатель, как и давление воздуха, в миллиметрах ртутного столба. Для каждой жидкости упругость пара для определенных температур есть величина постоянная. От этой величины зависит степень возможного насыщения воздуха его парами. Чем выше упругость пара, тем больше насыщение и тем выше концентрации могут создаваться при испарении этой жидкости. При повышении температуры возрастает и упругость пара. Это свойство особенно важно учитывать при длительном испарении токсических веществ, когда выделение паров происходит до полного насыщения ими воздуха, что часто наблюдается в закрытых, плохо вентилируемых помещениях.

Температура кипения, являющаяся величиной постоянной для каждого вещества, также определяет относительную опасность этого вещества, так как от нее зависит испаряемость при обычных температурных условиях цеха. Известно, что наиболее интенсивное парообразование, т.е. испарение, происходит при кипении, когда температура жидкости поднимается до этой постоянной величины. Однако постепенное увеличение испаряемости жидкости происходит по мере приближения ее температуры к температуре кипения. Следовательно, чем ниже температура кипения вещества, тем меньше разность между последней и обычной температурой цеха, тем ближе температура этого вещества (если оно дополнительно не охлаждается или не подогревается) к температуре его кипения, поэтому выше и его испаряемость. Таким образом, вещества с низкой температурой кипения представляют большую опасность, чем высококипящие.

Плотность вещества является одним из факторов, определяющих распределение паров этого вещества в воздухе. Пары веществ с плотностью меньше плотности воздуха при одинаковых температурных условиях поднимаются в верхнюю зону, поэтому, проходя через относительно толстый слой воздуха (при выделении паров в нижней зоне), они быстро перемешиваются с ним, загрязняя значительные пространства и создавая наиболее высокие концентрации в верхней зоне (если оттуда нет механической или естественной вытяжки). При плотности веществ больше плотности воздуха выделяющиеся пары скапливаются преимущественно в нижней зоне, создавая там наиболее высокие концентрации. Однако следует заметить, что эта последняя закономерность часто нарушается, когда имеют место тепловыделения или сами пары выделяются в нагретом виде. В этих случаях, несмотря на большую плотность, конвекционными потоками нагретого воздуха пары увлекаются в верхнюю зону и также загрязняют воздух. Все эти закономерности необходимо учитывать при размещении рабочих мест на разных уровнях цеха и при оборудовании вытяжной вентиляции.

На некоторые из вышеуказанных физических свойств веществ оказывает существенное влияние состояние внешней среды, и прежде всего метеорологические условия. Так, например, повышение подвижности воздуха усиливает испаряемость жидкостей, повышение температуры увеличивает упругость паров и усиливает испаряемость, последнему способствует и разрежение воздуха.

Наиболее существенное гигиеническое значение имеет химический состав вредных веществ. Химический состав вещества определяет его основные токсические свойства: различные вещества по своему химическому составу обладают разным токсическим действием на организм как по характеру, так и по силе. Строго определенной и последовательной зависимости между химическим составом вещества и его токсическими свойствами не установлено, однако некоторую связь между ними все же можно установить. Так, в частности, вещества одной химической группы, как правило, бывают во многом аналогичны по характеру их токсичности (бензол и его гомологи, группа хлорированных углеводородов и др.). Это иногда дает возможность по сходству химического состава ориентировочно судить о характере токсического действия какого-то нового вещества. Внутри отдельных групп, сходных по химическому составу веществ, также выявлена некоторая закономерность в изменении степени их токсичности, а иногда и в изменении характера токсического действия.

Например, в той же группе хлорированных или других галогенозамещенных углеводородов по мере увеличения числа водородных атомов, замещенных галогенами, увеличивается степень токсичности веществ. Тетрахлорэтан токсичнее, чем дихлорэтан, а последний токсичнее, чем хлористый этил. Присоединение нитро- или аминогрупп к ароматическим углеводородам (бензол, толуол, ксилол) вместо атома водорода придают им совершенно иные токсические свойства.

Выявленные некоторые взаимосвязи между химическим составом веществ и их токсическими свойствами позволили подойти к ориентировочной оценке степени токсичности новых веществ исходя из их химического состава.

Действие вредных веществ на организм. Вредные вещества могут оказывать местное и общее действие на организм. Местное действие чаще всего проявляется в виде раздражения или химического ожога места непосредственного соприкосновения с ядом; обычно таковым бывает кожный покров или слизистые оболочки глаз, верхних дыхательных путей и полости рта. Оно является следствием химического воздействия раздражающего или токсического вещества на живые клетки кожного покрова и слизистых. В легкой форме оно проявляется в виде покраснения кожного покрова или слизистых, иногда в их припухлости, ощущении зуда или жжения; в более тяжелых случаях болезненные явления более выражены, а изменение кожного покрова или слизистых может быть вплоть до их изъязвления.

Общее действие яда возникает при проникновении его в кровь и распространении по всему организму. Некоторые яды обладают специфическим, т.е. избирательным действием на определенные органы и системы (кровь, печень, нервную ткань и т.д.). В этих случаях, проникая в организм любым путем, яд поражает только определенный орган или систему. Большинство же ядов оказывает общетоксическое действие или действие одновременно на несколько органов или систем.

Токсическое действие ядов может проявляться в виде острого или хронического отравления - интоксикации.

Острое отравление возникает вследствие относительно непродолжительного воздействия значительного количества вредного вещества (высоких концентраций) и характеризуется, как правило, быстрым развитием болезненных явлений - симптомов интоксикации.

Профилактика профессиональных отравлений и заболеваний. Мероприятия по предупреждению профессиональных отравлений и заболеваний должны быть направлены, прежде всего, на максимальное устранение вредных веществ из производства путем замены их нетоксическими или, по крайней мере, менее токсическими продуктами. Необходимо также устранять или максимально сокращать токсические примеси в химических продуктах, для чего в утверждаемых стандартах на эти продукты целесообразно указывать пределы возможных примесей, т.е. проводить их гигиеническую стандартизацию.

При наличии нескольких видов сырьевых материалов или технологических процессов для получения одной и той же продукции необходимо отдавать предпочтение тем материалам, в которых содержится меньше токсических веществ или имеющиеся вещества обладают наименьшей токсичностью, а также тем процессам, при которых не выделяются токсические вещества или последние обладают наименьшей токсичностью.

Особое внимание должно быть уделено использованию в производстве новых химических веществ, токсические свойства которых еще не изучены. Среди таких веществ могут оказаться и высокотоксичные, поэтому при непринятии соответствующих мер предосторожности не исключена возможность профессиональных отравлений. Во избежание этого все вновь разрабатываемые технологические процессы и вновь получаемые химические вещества следует одновременно изучать с гигиенических позиций: оценивать опасность выделения вредностей и токсичность новых веществ. Все нововведения и предусматриваемые профилактические мероприятия в обязательном порядке необходимо согласовывать с местными органами санитарного надзора.

Технологические процессы с использованием или возможностью образования токсических веществ должны быть по возможности непрерывными, чтобы устранить или сократить до минимума выделение вредностей на промежуточных этапах технологического процесса. С этой же целью необходимо использовать максимально герметичное технологическое оборудование и коммуникации, в которых могут находиться токсические вещества. Особое внимание следует обращать на поддержание герметичности во фланцевых соединениях (применять стойкие к данному веществу прокладки), в закрывающихся люках и других рабочих проемах, сальниковых уплотнениях, пробоотборниках. Если будут обнаружены утечка или выбивание паров и газов из аппаратуры, необходимо принять срочные меры для устранения имеющихся неплотностей в оборудовании или коммуникациях. Для загрузки сырьевых материалов, а также выгрузки готовой продукции или побочных продуктов, содержащих токсические вещества, следует использовать герметичные питатели или закрытые трубопроводы, чтобы эти операции производились без вскрытия аппаратуры или коммуникаций.

Вытесняемый во время загрузки емкостей с токсическими веществами воздух должен отводиться специальными трубопроводами (воздушками) за пределы цеха (как правило, в верхнюю зону), а в некоторых случаях при вытеснении особо токсических веществ подвергаться предварительной очистке от вредных веществ или их нейтрализации, утилизации и так далее.

Технологический режим работы оборудования с содержанием в нем токсических веществ целесообразно - поддерживать таким, чтобы он не способствовал усилению выделений вредностей. Наибольший эффект в этом отношении дает поддержание некоторого разряжения в аппаратах и коммуникациях, при котором даже в случае нарушения герметичности воздух из цеха будет всасываться в эти аппараты и коммуникации и препятствовать выделению из них токсических веществ. Особенно важно поддержание разряжения в оборудовании и аппаратах, имеющих постоянно открытые или негерметично закрываемые рабочие проемы (печи, сушила и т.п.). Вместе с тем практика показывает, что в тех случаях, когда по условиям технологии требуется поддержание внутри аппаратов и в коммуникациях особо высокого давления, выбивания из таких аппаратов и коммуникаций либо не наблюдается совершенно, либо оно весьма ничтожно. Это объясняется тем, что при значительных утечках и выбивании высокое давление резко падает и нарушает технологический процесс, т.е. без должной герметичности невозможно работать.

Технологические процессы, связанные с возможностью вредных выделений, должны быть максимально механизированы и автоматизированы, с дистанционным управлением. Это позволит устранить опасность непосредственного контакта рабочих с токсическими веществами (загрязнения кожного покрова, спецодежды) и удалить рабочие места из наиболее опасной зоны расположения основного технологического оборудования.

Существенное гигиеническое значение имеют своевременные планово-предупредительные ремонты и чистка оборудования и коммуникаций.

Чистку технологического оборудования, содержащего токсические вещества, следует производить преимущественно без его вскрытия и демонтажа или, по крайней мере, при минимальном по объему и времени вскрытии (продувкой, промывкой, прочисткой через сальниковые уплотнения и т.п.). Ремонт такого оборудования целесообразно осуществлять на специальных, изолированных от общего помещения стендах, оснащенных усиленной вытяжной вентиляцией. Перед демонтажом оборудования как для доставки его на ремонтный стенд, так и для проведения ремонта на месте необходимо освободить его полностью от содержимого, затем хорошо продуть или промыть до полного удаления остатков токсических веществ.

При невозможности полного устранения выделения вредных веществ в воздух необходимо использовать меры санитарной техники и, в частности, вентиляцию. Наиболее целесообразной и дающей больший гигиенический эффект является местная вытяжная вентиляция, удаляющая вредные вещества непосредственно от источника их выделения и не допускающая их распространения по помещению. В целях увеличения эффективности местной вытяжной вентиляции необходимо максимально укрывать источники выделения вредностей и производить вытяжку из-под этих укрытий.

Опыт показывает, что для предупреждения выбивания вредных веществ необходимо, чтобы вытяжка обеспечивала подсос воздуха через открытые проемы или неплотности в этом укрытии не менее 0,2 м/с; при чрезвычайно и особо опасных и легколетучих веществах для большей гарантии минимальная скорость подсоса увеличивается до 1 м/с, а иногда и более.

Общеобменная вентиляция применяется в тех случаях, когда имеют место рассеянные источники вредных выделений, которые практически трудно полностью оборудовать местными отсосами, или когда местная вытяжная вентиляция по каким-либо причинам не обеспечивает полного улавливания и удаления выделяющихся вредностей. Ее обычно оборудуют в виде отсосов из зон максимального скопления вредностей с компенсацией удаляемого воздуха притоком наружного воздуха, подаваемого, как правило, в рабочую зону. Этот вид вентиляции рассчитывается на разбавление выделяющихся в воздух рабочих помещений вредностей до безопасных концентраций.

Для борьбы с токсической пылью, помимо изложенных общих технологических и санитарно-технических мероприятий, используются также описанные выше противопылевые мероприятия.

Планировка промышленных зданий, в которых возможны вредные выделения, их архитектурно-строительное оформление и размещение технологического и санитарно-технического оборудования должны обеспечить, прежде всего, преимущественное поступление как естественным, так и искусственным путем свежего воздуха на основные рабочие места, в зоны обслуживания. Для этого целесообразно подобные производства размещать в малопролетных зданиях с открывающимися оконными проемами для естественного поступления в цех наружного воздуха и с расположением зон обслуживания и стационарных рабочих мест в основном у наружных стен. В случаях возможного выделения особо токсических веществ рабочие места размещаются в закрытых пультах или изолированных коридорах управления, а иногда наиболее опасное по газовыделениям оборудование заключается в изолированные кабины. Чтобы исключить опасность комбинированного действия на работающих нескольких токсических веществ, необходимо максимально изолировать друг от друга производственные участки с различными вредностями, а также от участков, где вообще вредных выделений нет. При этом распределение притока и вытяжки вентиляционного воздуха должно предусматривать устойчивый подпор в чистых или менее загрязненных вредными выделениями помещениях и разряжение в более загазованных.

Для внутренней облицовки полов, стен и других поверхностей рабочих помещений следует подбирать такие строительные материалы и покрытия, которые не сорбировали бы находящиеся в воздухе токсические пары или газы и не были бы проницаемы для жидких токсических веществ. В отношении многих токсических веществ такими свойствами обладают масляные и перхлорвиниловые краски, глазурованная и метлахская плитка, линолеум и пластиковые покрытия, железобетон и др.

Выше изложены лишь общие принципы оздоровления условий труда при работе с вредными веществами; в зависимости от класса опасности последних использование их в каждом конкретном случае может быть различным, а в некоторых из них рекомендуется и ряд дополнительных или специальных мероприятий.

Так, например, санитарными нормами проектирования промышленных предприятий при работе с вредными веществами 1 и 2 классов опасности требуется размещать технологическое оборудование, могущее выделять эти вещества, в изолированных кабинах с дистанционным управлением из пультов или операторских зон. При наличин веществ 4 класса опасности допускается подсос воздуха в смежные помещения и даже частичная рециркуляция его, если концентрация этих веществ не превышает 30% от ПДК; при наличии же веществ 1 и 2 классов опасности запрещается рециркуляция воздуха даже в нерабочее время и предусматривается блокировка местной вытяжной вентиляции с работой технологического оборудования.

Все вышеперечисленные мероприятия направлены в основном на предупреждение загрязнения воздушной среды рабочих помещений токсическими веществами. Критерием эффективности этих мероприятий является снижение концентраций токсических веществ в воздухе рабочих помещений до их предельно допустимых величин (ПДК) и ниже. Для каждого вещества эти величины различны и зависят от их токсических и физико-химических свойств. В основу их установления кладется принцип, что токсическое вещество на уровне его предельно допустимой концентрации не должно оказывать никакого неблагоприятного воздействия на работающих, выявляемого современными методами диагностики, при неограниченном сроке контакта с ним. При этом обычно предусматривается определенный коэффициент запаса, который увеличивается для более токсичных веществ.

Для контроля состояния воздушной среды, организации мер по устранению выявляемых гигиенических недостатков и в случае необходимости оказания первой помощи при отравлениях на крупных химических, металлургических и других предприятиях созданы специальные газоспасательные станции.

Для ряда вредных веществ, особенно 1 и 2 классов опасности, применяются автоматические газоанализаторы, которые можно сблокировать с записывающим прибором, регистрирующим концентрации на протяжении всей смены, суток и т.д., а также с звуковым и световым сигналом, извещающим о превышении ПДК, с включением аварийной вентиляции.

В случаях необходимости проведения каких-либо работ при концентрациях токсических веществ, превышающих их предельно допустимые величины, как-то: ликвидация аварий, проведение ремонта и демонтажа оборудования и т.п., необходимо пользоваться индивидуальными защитными средствами.

Для защиты кожного покрова рук обычно пользуются резиновыми или полиэтиленовыми перчатками. Из тех же материалов делаются нарукавники и фартуки для предупреждения намокания спецодежды токсическими жидкостями. В некоторых случаях кожный покров кистей рук можно защитить от токсических жидкостей специальными защитными мазями и пастами, которыми руки смазываются перед работой, а также так называемыми биологическими перчатками. Последние представляют собой тонкий слой пленки, образующейся при высыхании легколетучих нераздражающих специальных составов типа коллодия. Глаза защищаются от брызг и пыли раздражающих и токсических веществ при помощи специальных очков с плотно прилегающей мягкой оправой к лицу.

При попадании сильнодействующих веществ на кожный покров или слизистые оболочки глаз, полости рта их необходимо немедленно смыть водой, а иногда (при попадании едкой щелочи или крепких кислот) и обезвредить путем дополнительной протирки нейтрализующим раствором (например, кислоту - слабым основанием, а щелочь - слабой кислотой).

При загрязнении кожного покрова трудносмываемыми или красящими веществами нельзя смывать их различными растворителями, применяемыми в промышленности, так как большинство их в своем составе имеет токсические вещества, поэтому сами они могут раздражать кожный покров или даже проникать через него вызывая общее токсическое действие. Для этой цели следует использовать специальные моющие средства. По окончании смены рабочие должны принимать теплый душ и переодеваться в чистую домашнюю одежду; при наличии особо токсичных и пропитывающих одежду веществ переодевать следует все вплоть до нательного белья.

На тех производствах, где после проведения и четкого соблюдения всех профилактических мероприятий все же остается определенная опасность возможного воздействия токсических веществ, работающим предоставляются льготы и компенсации, которые предусмотрены нормами в зависимости от характера производства.

При поступлении на работу, на которой имеется опасность контакта с токсическими веществами, рабочие проходят предварительный медицинский осмотр, а во время работы с веществами хронического действия - периодический медицинский осмотр.

Промышленный яд - вредное химическое вещество, воздействию которого человек может подвергаться в условиях производственной деятельности.

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

По характеру воздействия на организм вещества подразделяются на:

• - общетоксические - вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы (центральную нервную систему, систему кроветворения), а также вызывающие патологические изменения печени и почек (угарный газ, свинец, ртуть, бензол);
• - раздражающие - вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов (хлор, аммиак, оксиды серы и азота, озон);
• - сенсибилизирующие - действующие как аллергены (формальдегид, растворители);
• - мутагенные - приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные изотопы);
• - канцерогенные - вызывающие злокачественные новообразования (ароматические углеводороды, хром, никель, асбест);
• - влияющие на репродуктивную функцию (ртуть, свинец, стирол).

Мутагенное, канцерогенное, влияние на репродуктивную функцию, а также ускорение старения, относят к отдаленным последствиям влияния химических соединений на организм. Это специфическое действие, которое проявляется спустя годы, и даже десятилетия.

Эта классификация не учитывает агрегатного состояния веществ, тогда как для большой группы аэрозолей, не обладающих выраженной токсичностью, следует выделить фиброгенный эффект действия на организм. К ним относятся аэрозоли кокса, алмазов, пыли животного и растительного происхождения, силикатосодержащие пыли. Попадая в органы дыхания, вещества этой группы повреждают слизистую оболочку верхних дыхательных путей, а задерживаясь в легких, приводят к развитию соединительной ткани в воздухообменной зоне и рубцеванию (фиброзу) легких. Наличие фиброгенного эффекта не исключает общетоксического воздействия аэрозолей.

Действие яда на ткань сопровождается различными изменениями. Действие яда называют местным , если изменения наблюдаются в месте соприкосновения яда с организмом, без заметной общей реакции последнего. Местное действие яда часто бывает кратковременным и его можно рассматривать как начальный этап общего процесса. При всасывании (резорбции) ядовитые вещества в токсических дозах проявляют общее действие .

Местное (раздражающее, прижигающее) действие на кожу и слизистые оболочки оказывают многие вещества разнообразного химического строения - едкие газы и пары (например, хлора, брома, йода, аммиака), едкие кислоты и щелочи, ряд органических веществ (кислоты - уксусная, щавелевая, фенолы, альдегиды).

Действие едких ядов не ограничивается только местным поражением; в зависимости от их характера, концентрации, продолжительности воздействия и места приложения в организме возникают расстройства функций, разнообразные по клиническому проявлению, интенсивности и исходу. Едкие газы и пары вызывают сильное раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, а если эти вещества проникают в легкие, в них развиваются тяжелые поражения (отек).

Общее действие ядов в значительной степени зависит от химического строения того или иного вещества.

Плотность