Химическое производство

По характеру воздействия на организм химически опасные вещества делят на следующие группы:

1)удушающие, с прижигающим эффектом -- хлор, фосген;

2)обще-ядовитые вещества - синильная кислота, угарный газ, цианиды;

3)удушающие  и обще-ядовитые - с прижигающим действием -- соединения фтора, азотная кислота, сероводород, сернистый ангидрид, окислы азота;

4)нейротропные яды - фосфорно-органические соединения, сероуглерод, тетраэтиленсвинец;

5)нейротропные и удушающие -- аммиак, гидразин;

6)метаболические  яды - дихлорэтан, оксид этилена;

7)нарушающие обмен веществ -- диоксин, бензофураны.

Вредные вещества могут поступать в организм тремя путями (знание путей определяет меры профилактики отравлений):

* через легкие при вдыхании - основной и наиболее опасный путь, так как за счет большой поверхности легочных альвеол и малой толщины альвеолярной стенки в легких создаются наиболее благоприятные условия для проникновения газов, паров и пыли непосредственно в кровь. При физической работе или пребывании в условиях повышенной температуры воздуха, когда объем дыхания и скорость кровотока резко увеличиваются, отравление наступает значительно быстрее;

* через желудочно-кишечный тракт с водой и пищей или с загрязненных рук, В желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) лучше всего всасываются вещества, хорошо растворимые в жирах. Большая часть химических веществ, поступивших в организм через ЖКТ, попадает в печень, где задерживается и в определенной степени обезвреживается;

* через неповрежденную кожу путем резорбции -- проникают вещества, хорошо растворимые в жирах и липоидах (например, многие лекарственные вещества и вещества нафталинового ряда). Степень проникновения химических веществ через кожу зависит от их растворимости, величины поверхности соприкосновения с кожей, объема и скорости кровотока в ней. При работе в условиях повышенной температуры воздуха, когда кровообращение в коже усиливается, количество отравлений увеличивается. Наибольшую опасность представляют маслянистые малолетучие вещества, так как они длительно задерживаются на коже, что способствует их всасыванию.

Судьба  поступивших в организм вредных химических веществ различна:

* инертные  вещества (например, бензин) не подвергаются в организме превращениям и выделяются в неизменном виде;

* откладываются в каком-либо органе (в костях откладываются свинец и фтор);

* вступают в реакции окисления, восстановления и др. В результате химических превращений, большинство ядов обезвреживается, но иногда, образуются более токсичные вещества (например, метиловый спирт окисляется до очень токсичных формальдегида и муравьиной кислоты).

Если  выделение вещества и его превращение в организме происходит медленнее, чем поступление, то вещество накапливается в организме и может длительно действовать на органы и ткани. В связи с нарастанием урбанизации и развитием промышленности создаются условия поступления в организм человека одновременно нескольких вредных химических веществ, что способствует их комбинированному действию на организм. Комбинирование может быть трех типов:

* синергизм - одно вещество усиливает действие другого;

* антагонизм - одно вещество ослабляет действие другого;

* суммация - действие веществ в комбинации складывается (например, если в воздухе присутствуют пары двух веществ, ПДК для каждого из которых 0,1 мг/л, то в комбинации они окажут такое же воздействие на организм, как 0,2 мг/л вещества).

Важнейшей характеристикой химически опасного вещества является токсичность, которая  представляет собой степень ядовитости и характеризуется допустимой концентрацией и токсической дозой.

Допустимая  концентрация -- это количество вещества в почве, воздушной или водной среде, продовольствии и кормах, которое может вызывать негативный физиологический эффект в виде первичных признаков поражения (при этом работоспособность сохраняется).

Предельно допустимой концентрацией (ПДК) химического соединения во внешней среде, согласно И.В. Саноцкому (1971) называют такую концентрацию, при воздействии которой на организм периодически или в течение всей жизни, прямо или опосредовано (через экологические системы или через возможный экономический ущерб) не возникает соматических или психических заболеваний или изменений в состоянии здоровья, выходящих за пределы приспособительных физиологических колебаний, обнаруживаемых современными методами исследования сразу или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Токсическая доза определяется как произведение концентрации химически опасного вещества в данном месте зоны химического заражения на время пребывания человека в этом месте без средств защиты.

Ядом называют химический компонент среды обитания, поступающий в организм в количестве (качестве), не соответствующем врожденным или приобретенным свойствам организма, и поэтому несовместимый с жизнью. Действие ядов на организм может быть как обще-токсическим, так и специфическим:

*сенсибилизирующим -- вызывающим повышенную чувствительность;

* гонадотропным -- действие на половые железы;

* эмбиотропным -- действие на зародыш и плод;

* тератогенным -- вызывает уродства;

* мутагенным -- действие на генетический аппарат;

* бластомогенным -- образование опухолей.

Яды вызывают острые или хронические отравления. Острые отравления- носят преимущественно бытовой, а хронические - профессиональный характер. При остром отравлении симптомокомплекс развивается при однократном поступлении большого количества вредного вещества в организм. Хроническое отравление возникает постепенно при повторном или многократном поступлении вредного вещества в организм в относительно небольших количествах.

Порог острого действия - та наименьшая концентрация вещества, которая вызывает статистически достоверные изменения в организме при однократном воздействии.

Порог хронического действия - та минимальная концентрация, которая при хроническом воздействии вызывает достоверные изменения в организме. 

3.2. ТОКСИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ХОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА. 

Эффект  от токсического воздействия зависит  от количества попавшего в организм АХОВ, его физико-химических свойств, длительности и интенсивности поступления, 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 окружающей среды.

АХОВ  наряду с общей обладают избирательной  токсичностью, т.е. они представляют наибольшую опасность для определенного  органа или системы организма. По избирательной токсичности выделяют:

· сердечные с преимущественным кардиотоксическим действием (многие лекарственные препараты, растительные яды, соли металлов - бария, калия, кобальта, кадмия);

· нервные, вызывающие нарушение психической активности (угарный газ, фосфорорганические соединения, алкоголь и его суррогаты, наркотики, снотворные препараты);

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

· почечные (соединения тяжелых металлов, этиленгликоль, щавельная кислота);

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

· легочные (оксиды азота, озон, фосген).

Токсический эффект при действии различных доз  и концентраций АХОВ может проявиться функциональными и структурными (патоморфологическими) изменениями, т.е. токсичность проявляется в виде пороговых доз и концентраций. Но результатом может быть и гибель организма в случае смертельных  концентраций.

Смертельные (летальные) дозы DL при введении в  организм (или смертельные концентрации CL) могут вызвать единичные случаи гибели или гибель всех организмов. В качестве показателей токсичности используют среднюю  дозу  и концентрацию(DL50, CL50). Средне доза смертельного исхода , концентрация вещества в воздухе - это концентрация вещества, вызывающая гибель 50% подопытных животных при 2-4часовом ингаляционном воздействии (мг/м?). Среднесмертельная доза при введении в желудок (мг/кг) обозначается как DL50ж, при нанесении на кожу - DL50к.

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

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

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

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

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

· сенсибилизирующие, действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки на основе нитро- и нитро-соединений);

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

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

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

Опасность АХОВ по заражению приземного слоя атмосферы определяется их физико-химическими  свойствами, а также их способностью перейти в поражающее состояние, то есть создать поражающую концентрацию или снизить содержание кислорода  в воздухе ниже допустимого уровня. Все АХОВ (СДЯВ) можно разделить  на три группы, исходя из температуры  кипения при атмосферном давлении, критической температуры и температуры  окружающей среды; агрегатного состояния  АХОВ; температуры хранения и рабочего давления в емкости.

1-ая  группа АХОВ имеет температуру  кипения ниже -40?С. При выбросе  образуется только первичное  газовое облако с вероятностью  взрыва и пожара (водород, метан,  угарный газ), а также резко  снижается содержание кислорода  в воздухе (жидкий азот). При  разрушении единичной емкости  время действия газового облака  не превышает 1 мин.

2-ая  группа АХОВ имеет температуру  выше температуры окружающей  среды. Для приведения таких  АХОВ в жидкое состояние их  надо сжать и хранить в охлажденном  виде (или под давлением при  обычной температуре)- хлор, аммиак, оксид этилена. Выброс таких  АХОВ обычно дает первичное  и вторичное облако зараженного  воздуха (ОЗВ). Характер заражения  зависит от соотношения между  температурами кипения АХОВ и  температурой воздуха. Так, бутан  в жаркую погоду будет по действию подобен АХОВ 1-ой группы, т.е. появится только первичное облако, а в холодную - 3-й группы. Но если, температура кипения ниже температуры воздуха, то при разрушении емкости и выходе АХОВ в первичном ОЗВ, может оказаться его значительная часть. При этом в месте аварии может наблюдаться значительное переохлаждение воздуха и конденсация влаги.

3-я группа  АХОВ характеризуется температурой  кипения выше 40?С, т.е. все АХОВ, находящиеся при атмосферном  давлении в жидком состоянии. При их выбросе происходит заражение местности с опасностью последующего заражения грунтовых вод. С поверхности грунта жидкость испаряется долго, т.е. возможно образование вторичного облака ЗВ, что расширяет зону поражения. Наиболее опасны АХОВ (СДЯВ) 3-й группы, если они хранятся при повышенной температуре и давлении (бензол, толуол).