Шкідливі речовини та їх класифікація
У сучасному виробництві застосовується понад 50 тисяч хімічних сполук, більшість з яких синтезовано людиною і не зустрічається в природі. Багато з цих речовин і з'єднань шкідливі для людини.
Шкідливі речовини знаходяться в газоподібному, рідкому і твердому станах. Шкідлива дія хімічних речовин при проникненні в організм людини визначається як властивостями самої речовини (хімічна структура, фізико-хімічні властивості, кількість потрапив в організм речовини - доза чи концентрація, поєднання шкідливих речовин, що знаходяться в організмі), так і особливостями організму (індивідуальна чутливість до хімічної речовини, загальний стан здоров'я, вік, умови праці).
ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. "Шкідливі речовини. Класифікація і загальні вимоги безпеки »за ступенем впливу на організм людини шкідливі речовини поділяє на чотири класи небезпеки:
1-й - речовини надзвичайно небезпечні;
2-й - речовини високонебезпечні;
3-й - речовини помірно небезпечні;
4-й - речовини малонебезпечні.
Клас небезпеки шкідливих речовин встановлюють залежно від норм і показників, зазначених у таблиці 2.1. При цьому віднесення шкідливої речовини до класу небезпеки виробляють за показником, значення якого відповідає найбільш високому класу небезпеки.
Залежність класу небезпеки речовин від їх показників
Норми для класу небезпеки
Гранично допустима концентрація (ГДК) шкідливих речовин в повітрі робочої зони, мг / м 3
Середня смертельна доза при введенні в шлунок, мг / кг
Середня смертельна доза при нанесенні на шкіру, мг / кг
Середня смертельна концентрація в повітрі, мг / м 3
Коефіцієнт можливості інгаляційного отруєння (PIA) надає
Зона гострої дії
Зона хронічної дії
Відповідно до ГОСТ 12.0.003-74 «Небезпечні та шкідливі виробничі фактори. Класифікація »хімічні небезпечні і шкідливі речовини за характером впливу на організм людини поділяються на:
- впливають на репродуктивну функцію;
Загальнотоксична хімічні речовини (вуглеводні, спирти, анілін, сірководень, синильна кислота і її солі, солі ртуті, хлоровані вуглеводні, оксид вуглецю та ін.) Викликають розлади нервової системи, м'язові судоми, порушують структуру ферментів, впливають на кровотворні органи, взаємодіють з гемоглобіном .
Подразнюючі речовини (хлор, аміак, діоксид сірки, тумани кислот, оксиди азоту та ін.) Впливають на слизові оболонки, верхні і глибокі дихальні шляхи.
Сенсибилизирующие речовини (органічні азокрасители, диметиламіноазобензолу і інші антибіотики) підвищують чутливість організму до хімічних речовин, а в виробничих умовах призводять до алергічних захворювань.
Канцерогенні речовини (бенз (а) пірен, азбест, нітроазосоедіненія, ароматичні аміни і ін.) Викликають розвиток всіх видів ракових захворювань. Цей процес може бути віддалений від моменту впливу речовини на роки і навіть десятиліття.
Мутагенні речовини (етіленамін, окис етилену, хлоровані вуглеводні, сполуки свинцю та ртуті і ін.) Впливають на нестатеві (соматичні) клітини, що входять до складу всіх органів і тканин людини, а також на статеві клітини (гамети). Вплив мутагенних речовин на соматичні клітини викликають зміни в генотипі людини, яка має контакт з цими речовинами. Вони виявляються в віддаленому періоді життя і проявляються в передчасному старінні, підвищенні загальної захворюваності, злоякісних новоутвореннях. При впливі на статеві клітини мутагенну вплив позначається на наступне покоління, іноді в дуже віддалені терміни.
Хімічні речовини, що впливають на репродуктивну функцію людини (борна кислота, аміак, багато хімічних речовин у великих кількостях), викликають виникнення вроджених вад розвитку і відхилень від нормальної структури у потомства, впливають на розвиток плода в матці і післяпологовий розвиток і здоров'я потомства.
Відповідно до ГОСТ 12.0.003-74 шкідливі речовини підрозділяються також по шляху проникнення в організм людини, зокрема через органи дихання, шлунково-кишковий тракт, шкірні покриви і слизові оболонки.
ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. "Пожежна безпека. Загальні вимоги »та Правила пожежної безпеки в Укаїни (ППБ-01-03) шкідливі речовини по потенційної небезпеки: здатності викликати пожежу, підсилювати небезпечні фактори пожежі, отруювати середовище проживання (повітря, воду, грунт, флору, фауну і т. Д.) , впливати на людину через шкіру, слизові оболонки дихальних шляхів шляхом безпосереднього контакту або на відстані як при нормальних умовах, так і під час пожежі, ділять на розряди: особоопасних, небезпечні, малонебезпечні і безпечні речовини.
Шляхи надходження, розподілу і перетворення в організмі
Людини. Фактори, що визначають дію шкідливих речовин
Загальна кількість шкідливих речовин - промислових отрут, на частку яких припадає основна кількість випадків професійних інтоксикацій (отруєнь працівників і їх хворобливого стану, зумовленого дією на організм шкідливих речовин), порівняно невелика і складає всього 80-100 з'єднань. Значну питому вагу професійних інтоксикацій доводиться в основному на хімічну, гірничодобувну, машинобудівну промисловість і сільське господарство.
Шкідливі речовини можуть надходити в організм людини через верхні дихальні шляхи, шлунково-кишковий тракт, слизові оболонки, шкіру.
Реакції на шкідливі речовини можуть мати гостру або хронічну форму, а вплив їх може бути локальним або загальним.
Локальне вплив токсичних речовин може проявитися в точці контакту або надходження їх в організм (т. Е. В верхніх дихальних шляхах, в слизовій носа, тканинах горла або бронхів, в травному тракті, на шкірі, на слизовій оболонці очей). Переважно відбувається місцеве подразнення або руйнування поверхневих покривів найбільш уражених органів.
Вплив забруднюючої речовини після його поглинання організмом може бути набагато більш складним. Цей процес залежить головним чином від природи речовини. Воно може накопичуватися в організмі або надходити в кров і, отже, переноситися до різних органів і там впливати на біологічні процеси, приводячи до подальшого руйнування організму.
Пилові частинки, що перевищують певний розмір (близько 2-5 мкм), відокремлюються в носоглотці і верхніх дихальних шляхах, так що не потрапляють в глиб дихальних шляхів і, отже, не надто небезпечні. Однак іноді ці частинки можуть чинити більший руйнівну дію, ніж дрібні. Наприклад, потрапивши в око, грубі частинки можуть викликати сильне подразнення кон'юнктиви або викликати опік. Частинки меншого розміру не затримуються в носоглотці або верхніх дихальних шляхах, а надходять всередину дихального тракту. Якщо вони нерозчинні, то, накопичуючись в лімфатичних вузлах, можуть привести до відкладень пилу в легенях. Розчинні речовини надходять в організм з тими, які циркулюють в ньому розчинами. Необхідно відзначити, що верхні дихальні шляхи мають яскраво виражену здатність видаляти частинки пилу. Частинки покриваються слизом, що виділяється відповідними залозами, і видаляються з дихальних шляхів за рахунок скорочення м'язових тканин. Ця здатність дихальних шляхів може бути істотно знижена, якщо в повітрі містяться речовини з наркотичним ефектом, такі як вуглеводні, альдегіди і кетони, і якщо людина має тривалий стаж куріння сигарет.
Залежно від розчинності газоподібних забруднюючих речовин змінюються області дихальних шляхів, що піддаються найбільшому руйнуванню. Так, добре розчинні газоподібні шкідливі речовини сорбуються тканинами носоглотки і верхніх дихальних шляхів і лише невелика їх частина виводиться надходить в глиб дихального тракту. Однак гази з меншою розчинністю поглинаються в носоглотці і верхніх дихальних шляхах лише в незначній мірі, а більшість цих шкідливих речовин проникає всередину органів дихання. Дія шкідливих речовин на різні органи також може відрізнятися. Заклопотані речовини можуть прискорити або загальмувати біохімічні процеси в організмі. Одне і те ж речовина або хімічну сполуку може, наприклад, в залежності від концентрації або дози, давати прямо протилежні ефекти. У малих кількостях воно може бути прискорювачем (стимулятором), а у великих - надавати гальмівну дію.
Інтоксикації у виробничих умовах можуть бути гострі і хронічні. Гострі професійні отруєння виникають швидко, при наявності відносно високих концентрацій парів і газів. Хронічні інтоксикації розвиваються повільно, поступово, в результаті накопичення в організмі отрути (матеріальна кумуляція) або підсумовування (потенціювання) функціональних змін, викликаних отрутою (функціональна кумуляція). Багато промислові отрути можуть викликати гострі та хронічні отруєння (бензол, окис вуглецю, фосфорорганічні сполуки), інші - можуть бути причиною лише гострих отруєнь (синильна кислота) або хронічних інтоксикацій (марганець, свинець).
Вважається, що руйнівний вплив ряду промислових забруднень, що містяться в виробничих викидах (особливо короткочасних, але висококонцентрованих забруднень), чітко простежується станом організму людини. Наприклад, хлор завдає шкоди органам зору і дихання. Фториди, які внаслідок розчинності в соляно-кислотному розчині потрапляють в організм головним чином через травний тракт, мають яскраво вираженим ефектом вимивання кальцію з кісток і зниження вмісту його в крові. При вдиханні фториди сильно вражають дихальні шляхи. Гідросульфід вражає рогівку очей і дихальні органи, а також викликає головні болі. При високих його концентраціях інтоксикація така, що може привести до летального результату. Вельми небезпечний і дисульфід вуглецю, який є отрутою нервової дії, що може викликати психічні розлади. Гостра форма отруєння призводить до наркотичної втрати свідомості. Деякі метали, особливо важкі, становлять небезпеку при вдиханні їх парів або з'єднань. Надзвичайно небезпечні для здоров'я сполуки берилію. Діоксид сірки і нітрозні гази сильно вражають дихальні шляхи.
Найбільш небезпечними з безлічі хімікатів, навіть в малих концентраціях, є альдегіди і кетони. У малих концентраціях альдегіди часто надають подразнюючу дію на органи зору і нюху, діючи в той же час як наркотик на центральну нервову систему. Ненасичені альдегіди в порівнянні з насиченими призводять до більш тяжких наслідків. Ураження нервової системи можуть бути викликані фенольними сполуками, тіолами (меркаптанами) і органічними сульфідами.
Вважається, що більш небезпечні довготривалі впливу малих концентрацій, ніж короткочасні, але висококонцентровані. Більш того, на організм людини зазвичай діє не одне забруднююча речовина, а спостерігається тенденція спільного впливу декількох з них або навіть сумарний ефект суміші забруднень, причому кожне з них окремо може і не бути руйнівним. Вражаючий фактор може бути як простою сумою відповідних ефектів окремих речовин, так і перевищувати цю величину. У той же час можуть скластися такі ситуації, що шкідливий вплив індивідуальних речовин зменшиться або навіть повністю нівелюється. Як приклад синергетичного (спільного, узгоджено чинного) ефекту або зміни кінцевого впливу в результаті незалежного впливу кількох шкідливих речовин можна привести незалежне забруднення атмосфери берилієм і фторидами. Наявність фториду прискорює процес в легенях, ініційований берилієм. Комбінація діоксиду азоту з смолоподобной речовинами призводить до загострення раку легенів. Легеневі захворювання зустрічаються набагато частіше, якщо атмосфера забруднюється діоксидом сірки в поєднанні з пиловими викидами. Дрібнодисперсні частки сажі можуть адсорбувати бензапірен і заносити їх в глиб легких, де, залишаючись тривалий час, вони можуть привести до раку легенів.
У регіонах з високим рівнем забруднення атмосфери виявлено значну кількість тимчасових і хронічних змін в організмі людини, які є наслідком зазначених руйнівних впливів. Наприклад, комбінація хімічно неактивних твердих частинок з такими газами, як діоксид сірки, може привести до патологічних змін дихальних шляхів, що виражається в їх звуженні і, отже, утруднене дихання. В кінцевому рахунку, це може привести до астми і її ускладнень. Сильно забруднене повітря є також причиною часто зустрічаються хронічних бронхітів і зростання деяких інфекційних захворювань - ослаблені функції дихальних органів обмежують звільнення верхніх дихальних шляхів від бактерій і сторонніх речовин. У регіонах з сильно забрудненим повітрям можуть спостерігатися також зміни в складі крові і сповільнене зростання кісткової тканини у дітей.
Дослідження показують взаємозв'язок рівня забруднення атмосфери і рівня смертності. На рис. 2.1 приведена залежність різних порушень в стані здоров'я населення в залежності від концентрації зважених в повітрі частинок діаметром менше 10 мкм.
Мал. 2.1.Связь між порушеннями в стані здоров'я і концентрацією зважених часток діаметром менше 10 мкм
Вплив шкідливих речовин на організм людини залежить від їх розчинності в рідинах, від дисперсності, концентрації, тривалості впливу, а також від індивідуальних особливостей людини.