Часть 2 профилактическая токсология

Использование химических веществ практически во всех обла­стях производства и обыденной жизни быстро возросло за не­сколько последних десятилетий, соответственно вырос объем меж­дународной торговли химическими препаратами, товарами быто­вой химии, что обусловило необходимость постоянного анализа и пересмотра методов оценки их безопасности.

Беспокойство в отношении возможного вредного влияния хи­мических веществ на здоровье возросло во всем мире. Во многих государствах это нашло отражение в принятии новых законов и правил, которые в свою очередь обусловили необходимость сбо­ра, анализа и оценки всей доступной токсикологической инфор­мации с целью оценки риска воздействия химических веществ на здоровье человека.

Цель такой работы - минимизировать опасность и обеспечить максимальную безопасность химических веществ, не снижая при этом выгод их применения.

В связи с этим перед специалистами по обеспечению без­опасности жизнедеятельности стоят следующие задачи. Они дол­жны, с одной стороны, хорошо знать и использовать имеющи­еся в литературе сведения о токсичности известных веществ, а с другой, - уметь оценить предполагаемую опасность новых химических соединений.

Правильная оценка производственной опасности на ранних стадиях синтеза, наработки и внедрения новых химических ве­ществ и оценка их опасности для человека и окружающей сре­ды возможны только при применении ускоренных методов ус­тановления предельно допустимых концентраций в воздухе ра­бочей зоны и в окружающей среде.

Все это даст возможность своевременно разрабатывать ин­женерно-технические и организационные меры по нормализа­ции воздуха рабочей зоны и окружающей среды в соответствии с требованиями нормативного законодательства, в том числе технических регламентов.

Цель практических занятий - ознакомить студентов с основ­ными схемами оценки токсичности новых химических веществ, практически освоить расчетные методы определения показателей токсикометрии и предельно допустимых концентраций.

Литература:

1. Занько Н.Г., Ретнев В.М. Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности: 2-е изд., гриф УМО – М.: Издательский центр «Академия», 2004: учебник для вузов.

2. Муравьев Л.А. Безопасность жизнедеятельности: 2-е изд., пер. и доп., М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003: учебное пособие для вузов.

3. Белов С.В., Ильницкая А.В., Козьяков А.Ф. Безопасность жизнедеятельности: гриф МО. – М.: Высшая школа, 2001: учебник для вузов.

4. Хван Т.А., Хван П.А. Безопасность жизнедеятельности: гриф. МО – Ростов н/Д.: Феникс, 2001: учебное пособие для вузов.

2.1. Оценка потенциальной опасности химических веществ

Потенциальную опасность химических веществ (ПОХВ) мож­но оценить на основании знания их физико-химических свойств, а также параметров токсикометрии.

1. Оценка ЛОХВ на основании информации о физико-химических свойствах химических веществ. Важнейшими гигиеническими по­казателями химических веществ являются абсолютная летучесть, температура вспышки, пределы взрываем ости, коэффициент рас­пределения масло/вода, коэффициент растворимости.

Абсолютная летучесть – максимально достижимая кон­центрация вещества, мг/л, в воздухе при данной температуре. Обычно абсолютную летучесть определяют при температуре 20˚С по уравнению:

,

где М - молекулярная масса вещества; Р - давление насыщенно­го пара, мм.рт.ст.

При других температурах абсолютная летучесть, мг/л, рассчи­тывается по формуле:

,

где Т - абсолютная температура, К.

В случае отсутствия данных об упругости пара можно использо­вать формулу Э. Н.Левиной:

.

При оценке ряда близких по токсичности веществ предпочте­ние в гигиеническом отношении должно быть отдано менее летучему. Например, среди органических растворителей, таких как стирол, бензол, толуол, ксилол, последний наименее летуч и поэтому при его испарении в воздухе помещения создаются мень­шие концентрации.

Химические вещества могут не только вызвать интоксикацию, но и будучи легковоспламеняющимися, стать причиной пожара.

Определяют следующие показатели.

Температура вспышки при 760 мм. рт. ст. – наимень­шая, при которой пары жидкости достигают в воздухе над ее по­верхностью концентраций, достаточных для воспламенения при приближении открытого пламени.

Температура самовоспламенения при 760 мм. рт. ст. – наименьшая, при которой пары вещества могут загораться даже без приближения открытого огня.

Коэффициент растворимости паров химических ве­ществ или газов в жидкостях – важнейший физико-химический показатель – отношение концентраций пара или газа в равных объемах воздуха и жидкости при их равновесии.

Большинство паров и газов растворяется в крови примерно так же, как и в воде, или несколько хуже. Поэтому часто для сужде­ния о накоплении паров и газов в организме используют коэф­фициент растворимости вода/воздух:

где S - растворимость в воде, г/л; Т - абсолютная температу­ра, К; Р- упругость пара, мм рт. СТ.; М - молекулярная масса вещества.

C увеличением большее количество вещества диффундирует из альвеолярного воздуха в кровь, возрастает сорбционная ем­кость организма, уменьшаются скорость насыщения артериаль­ной крови до действующих концентраций, а также выведение ве­щества из организма через дыхательные пути.

Вещества с меньшим коэффициентом растворимости имеют большую фармакологическую активность Причиной этому слу­жит их лучшая растворимость в жирах и липоидах.

Коэффициент распределения масло/вода Овер­тона-Мейра является показателем растворимости вещества в жирах и липоидах. Приближенное значение этого коэффициен­та К можно рассчитать до эмпирической формуле Е. И. Люблиной и А. А. Голубева:

,

где – молекулярный объем вещества (отношение молекуляр­ной массы вещества к его плотности).

Коэффициент распределения «масло/вода» положен в основу классификации неэлектролитов Н. В.Лазарева, позволяющей ори­ентировочно предсказать опасность вредного воздействия хими­ческого соединения. Неэлектролиты расположены в девяти груп­пах в порядке возрастания этого коэффициента:

Группа	К	Группа	К	Группа	К
l-я	10-3-10-2	4-я	10°-101	7-я	103-104
2-я	10-2-10-1	5-я	101-102	8-я	104-105
3-я	10-1-10°	б-я	102-103	9-я	105

Вещества первых четырех групп характеризуются плохой рас­творимостью в жирах и липоидах, хорошей растворимостью в воде, большой сорбционной емкостью организма, медленно проникают в клетки и медленно выводятся из них; последних пяти групп - плохой растворимостью в воде, хорошей растворимостью в жирах и липоидах, малой сорбционной емкостью организма, быстрым проникновением в клетки и быстрым вы­ведением.

Пример. Оценить риск от воздействия на человека монохлордибромтрифторэтана ( ), если известно, что молеку­лярная масса данного соединения 276, плотность 2,24 г/см³, тем­пература кипения 93˚С, растворимость при 20˚С - 0,5 г/л.

Определив упругость пара, можно рассчитать летучесть веще­ства, которая составит 548,9 мг/л. По летучести монохлордибром­трифторэтана можно предположить, что исследуемое соединение склонно к испарению, и в производственных условиях максималь­ная концентрация его в воздухе может составить (при 20 ˚С) 548,9 мг/л. Однако окончательную гигиеническую оценку летуче­сти вещества можно получить только при сопоставлении ее со средне смертельной концентрацией.

Рассчитаем коэффициент растворимости .

Малое значение λ свидетельствует о быстром насыщении артери­альной крови до действующих концентраций при ингаляционном поступлении и быстром выведении вещества через дыхательные пути. Потенциальная опасность острых отравлений велика.

Коэффициент распределения «масло/вода» составит 700, а это значит, что изучаемое вещество будет находиться в 6-й группе системы неэлектролитов и, следовательно, характеризоваться быстрым проникновением через клеточные мембраны, кожу и слизистые оболочки.