Опасность в производственной среде: влияние химических веществ (стр. 1 из 3)
Введение
Пары, газы, жидкости, аэрозоли, химические соединения, смеси 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 в современном производстве находят применение около 60 тысяч, большинство их синтезировано человеком и не встречаются в природе.
К химически опасным и вредным производственным факторам относятся:
· пыль;
· токсичные и ядовитые газы;
· токсичные и ядовитые жидкости.
К химически негативным факторам производственной среды относятся:
- загазованность рабочей зоны, источниками которой являются утечки токсичных и вредных газов из негерметичного оборудования и емкостей, испарения из открытых емкостей при проливах, выбросы вредных газов при разгерметизации оборудования, выделение вредных газов при обработке материалов, окраска распылением, сушка окрашенных поверхностей, ванны гальванической обработки и др.
- запыленность рабочей зоны, источниками которой является обработка материалов абразивным инструментом (заточка, шлифование и т.д.), сварка, газовая и плазменная резка, переработка сыпучих материалов, участки выбивки и очистки отливок, обработки хрупких материалов, пайка свинцовыми припоями, пайка бериллия с припоями, содержащими бериллий, участки дробления и разлома материалов, пневмотранспорт сыпучих материалов и т.д.
- попадание ядов на кожные покровы и слизистые оболочки, источниками которых являются заполнение емкостей, распыление жидкостей, опрыскивание, окраска, гальваническое производство, травление.
- попадание ядов в желудочно-кишечный тракт человека, источниками являются ошибки при использовании ядовитых жидкостей.
Изучение потенциальной опасности вредного воздействия химических веществ на живые организмы является предметом химикобиологической науки - токсикологии. Токсикология изучает механизмы токсического действия химических веществ, диагностику, профилактику и лечение отравлений. Вредное вещество, т.е. химический элемент или соединение, вызывающее заболевание организма, является центральным понятием токсикологии. Область токсикологии, изучающая действие на человека вредных веществ называют промышленной токсикологией.
В промышленности вредные вещества находятся в газообразном, жидком и твердом состояниях. Они способны проникать в организм человека через органы дыхания, пищеварения или кожу. Вредное действие химических веществ определяется как свойствами самого вещества (химическая структура, физико-химические свойства, количество попавшего в организм – доза или концентрация – сочетание вредных веществ, находящихся в организме), так и особенностями организма человека (индивидуальная чувствительность к химическому веществу, общее состояние здоровья, возраст, условия труда).
1. Классификация вредных химических веществ в зависимости от их практического использования
Химические вещества в зависимости от их практического использования классифицируются на:
· промышленные яды – используемые в производстве органические растворители (например, пропан, бутан), красители (например, анилин) и др.;
· ядохимикаты – используемые в сельском хозяйстве пестициды и др.;
· лекарственные средства;
· бытовые химикаты – применение 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.
В организм человек вредные химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы. Основным же путем проникновения вредных веществ в организм являются органы дыхания.
2.Классификация вредных веществ по характеру воздействия на человека
 |
По характеру воздействия на организм человека химические вещества подразделяются на:
· Общетоксические химические вещества (углеводороды, спирты, анилин, сероводород, синильная кислота и ее соли, соли ртути, хлорированные углеводороды, оксид углерода), которые вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, нарушают структуру ферментов, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином.
· Раздражающие вещества (хлор, аммиак, диоксид серы, туманы кислот, оксиды азота и др.) воздействуют на слизистые оболочки, верхние и глубокие дыхательные пути.
· Сенсибилизирующие вещества (органические азокрасители, диметиламиноазобензол и другие антибиотики) повышают чувствительность организма к химическим веществам, а в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям
· Канцерогенные вещества (бенз(а)пирен, асбест, нитроазосоединения, ароматические амины и д.р.) вызывают развитие всех раковых заболеваний. Этот процесс может быть отдален от момента воздействия вещества на годы и даже десятилетия.
· Мутагенные вещества (этиленамин, окись этилена, хлорированные углеводороды, соединения свинца и ртути и д.р.) оказывают воздействие на неполовые (соматические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки (гаметы). Воздействие мутагенных веществ на соматические клетки вызывают изменения в генотипе человека, контактирующего с этими веществами. Они обнаруживаются в отдаленном периоде жизни и проявляются в преждевременном старении, повышении общей заболеваемости, злокачественных новообразований. При воздействии на половые клетки мутагенное влияние сказывается на последующее поколение, иногда в очень отдаленные сроки.
· Химические вещества, влияющие на репродуктивную функцию человека (борная кислота, аммиак, многие химические вещества в больших количествах), вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклонений от нормальной структуры у потомства, влияют на развитие плода в матке, послеродовое развитие и здоровье потомства.
Три последних вида вредных веществ (мутагенные, канцерогенные, и влияющие на репродуктивную способность) характеризуются отдаленными последствиями их влияния на организм. Их действие проявляется не в период воздействия и не сразу после его окончания. А в отдаленные периоды, спустя годы и даже десятилетия.
3.Биологическое действие химических веществ на организм человека
Биологическое действие химических веществ на организм человека изменяет его гомеостаз (относительное постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма), т.е. способность организма к авторегуляции при изменении окружающей среды. Авторегуляцию биологической системы следует рассматривать как регуляцию динамического состояния открытой системы, подверженной биологическому ритму. При этом гомеостаз включает в себя не только динамическое постоянство биологического объекта, но и устойчивость его основных биологических функций. А воздействие вредного вещества может вызывать не только изменение определенных параметров биологического объекта, но и повреждение систем регулирования гомеостаза, т.е. нарушение последнего. Для сохранения гомеостаза в условиях разнообразных химических воздействий в процессе эволюции выработалась специальная система биохимической детоксикации. При относительно малых воздействиях вредных веществ нарушение гомеостаза не происходит ( рис.1).
 |
Рис.1. Схема гомеостаза
Y – какое либо свойство биологического объекта; Х – концентрация или доза вредного вещества, характеризующаяся его воздействием на биологический объект; ХБ – безопасный уровень воздействия вещества
Область Х1-X2- эта область гомеостаза. Часть этой области с относительной постоянной функцией называется гомеостатическим плато. Оно, как правило, более выпукло у биологических объектов низшего иерархического уровня. Кроме, того это плато в действительности представляет собой несколько «размытую» область, так как оптимальные параметры биологического объекта (Y) не строго постоянны во времени, а колеблются в определенных пределах. Вне области Х1-Х2 значение Х0 – это значение Х, характерное для нормального функционирования объекта. Значения Х1 и Х2 называются критическими (пороговыми) значениями Х. область гомеостаза – это область отрицательной обратной связи, так как организм работает в сторону возвращения системы в исходное (стационарное) состояние. При сильных нарушениях гомеостаза объект может перейти в область положительной обратной связи, когда изменения, вызванные воздействием вредных веществ, могут стать необратимыми, и объект все дальше и дальше будет отклоняться от стационарного состояния.
Изучение биологического действия химических веществ на человека показывает, что вредное их воздействие всегда начинается с определенной пороговой концентрации.
4. Показатели веществ по степени опасности
Для количественной оценки вредного воздействия на человека химического вещества в промышленной токсикологии используются показатели, характеризующие степень его токсичности.
Средняя смертельная концентрация в воздухе ЛК50 (мг/м3) – концентрация вещества, вызывающая гибель 50% животных при двух-, четырехчасовом ингаляционном воздействии на мышей или крыс.