Учебное пособие 1526

Токи частотой свыше 500 кГц оказывают раздражающее действие на ткани. Они могут вызвать термические ожоги. При постоянном токе пороговый ощутимый ток повышается до 6-7 мА, пороговый не отпускающий ток - до 5070 мА, а фибрилляционный при длительности воздействия более 0,5 с - до 300

мА.

Для исхода поражения также имеют значение индивидуальные свойства человека - состояние здоровья, подготовленность к работе с электрической установкой и др. факторы.

В Объеме земли, где проходит ток, возникает так называемое «поле растекания тока». Ток, проходящий через заземлитель в землю, преодолевает сопротивление заземлителя растеканию тока, или просто сопротивлением растекания. Оно имеет три слагаемых: сопротивление самого заземлителя,

переходное сопротивление между заземлителем и грунтом и сопротивлением грунта.

Напряжение шага - напряжение между двумя точками цепи тока,

находящихся одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек.

Основными мерами защиты от поражения током являются: обеспечение недоступности токоведущих частей для случайного прикосновения;

электрическое разделение сети; устранение опасности поражения при появлении напряжения на корпусах, кожухах и др. частях электрооборудования, что достигается применением малых напряжений,

использованием двойной изоляции, выравниванием потенциала, защитным заземлением, занулением, защитным отключением и др.; применение специальных электрозащитных средств - переносных приборов и приспособлений; организация безопасной эксплуатации электроустановок.

Ионизирующие излучения

К ионизирующим относятся корпускулярные (альфа-, бета-, нейтронные)

71

и электромагнитные (гамма-, рентгеновское) излучения, способные при взаимодействии с веществом создавать в нем заряженные атомы и молекулы -

ионы.

Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия, испускаемых веществом при радиоактивном распаде ядер или при ядерных реакциях. Пробег альфа частиц достигает 8-9 см в воздухе, а в живой ткани - несколько десятков мкм.

Бета-излучение - поток электронов или позитронов, возникающих при радиоактивном распаде. Максимальный пробег в воздухе составляет 18 м, а в живых тканях 2,5 см.

Нейтроны (поток которых образует нейтронное излучение) преобразуют свою энергию в упругих и неупругих взаимодействиях с ядрами атомов. При неупругих взаимодействиях возникает вторичное излучение заряженных частиц и гамма квантов, при упругих - обычная ионизация вещества.

Гамма-излучение - электромагнитное (фотонное) излучение, испускаемое при ядерных превращениях или взаимодействии частиц. Обладает большой проникающей способностью и малым ионизирующим действием.

Рентгеновское излучение возникает в среде, окружающей источник бета излучения. Совокупность тормозного (непрерывный спектр) и

характеристического излучения (дискретный спектр) при изменении энергетического состояния атома. Обладает большой глубиной проникновения и малой ионизирующей способностью.

Для характеристики источника излучения по эффекту ионизации применяют так называемую экспозиционную дозу рентгеновского и гамма излучения X=dQ/dm, где dQ - полный заряд ионов одного знака, dm - масса воздуха в объеме. Единица измерения экспозиционной дозы - Кл/кг. Рентген-

доза, при которой в 1 см3 сухого воздуха образуется заряд в 1 СГСЕ (~2*106 пар ионов одного знака).

Поглощенная доза Д - средняя энергия dE, переданная излучением веществу в некотором элементарном объеме, деленная на массу вещества в

72

этом объеме A=dE/dm. Единица поглощенной дозы 1Гр=1Дж/кг=100 рад.

В связи с тем, что одинаковая доза различных видов излучения вызывает в живом организме различное биологическое действие, введено понятие эквивалентной дозы Н=0*Д, где Q - средний коэффициент качества излучения в данной точке ткани, Д - поглощенная доза. Коэффициент Q меняется в зависимости от вида излучения. Для рентгеновского и гамма излучения Q==1,

для альфа излучения Q=20. Единица эквивалентной дозы 13в==100 бэр.

Мощность дозы или уровень радиации - W==dX/dt/

Различают внешнее облучение и внутреннее. При внешнем облучении источник радиации расположен вне организма. Внутреннее облучение происходит при попадании радиоактивного вещества внутрь организма.

Естественный фон внешнего излучения создает мощность эквивалентной дозы

0,36-1,8 мЗв/год, что соответствует мощности экспозиционной дозы 40-200

мР/год.

Различают три степени хронической лучевой болезни. Однократное облучение в дозе 25-50 бэр приводит к незначительным скоро проходящим изменениям в крови, при дозах облучения 80-120 бэр появляются начальные признаки лучевой болезни. Острая лучевая болезнь развивается при однократном облучении 270-300 бэр, смертельный исход возможен в 50%

случаев. Смертельный исход в 100% случаев наступает при дозах 550-700 бэр.

Все население страны в соответствии с «Нормами радиационной безопасности НРБ-76» делится на 3 категории: А - персонал, постоянно или временно работающий и источниками излучений; Б -ограниченная часть населения, по условиям проживания или размещения рабочих мест могущая подвергаться воздействию РВ; В - население области, края, республики,

страны.

Для всех категорий установлены дозовые пределы внешнего и внутреннего облучения в зависимости от группы критических органов организма. Таких групп 3: 1 - все тело, гонады и красный костный мозг; 3 -

кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, лодыжки и стопы; 2 -

73

мышцы, щитовидная железа и др. органы, за исключением тех, которые относятся к 1 и 3 группам.

Воздействие ИИ может вызывать отдаленные последствия. К ним относятся непороговые биологические эффекты, прежде всего генетические повреждения. Даже самая малая доза облучения может вызвать повреждение наследственного механизма (молекулы ДНК), привести к наследственной болезни или смерти. Не существует никакого «порога». Генетическое поражение носит вероятностный характер.

Число случаев поражения определяется из произведения дозы облучения на число подвергшихся этому облучению людей. Если уменьшить дозу облучения в 100 раз, но одновременно увеличить в 100 раз число облученных, число пострадавших не изменится.

Коэффициент увеличения вероятности наследственных болезней оценен в 10~4 на рентген.

Общее число жертв от 1 Мт взрыва оценено цифрой в 10 тысяч человек.

2/3 при этом приходится на последствия от образования в атмосфере радиоактивного изотопа углерода С14, возникающего в результате взаимодействия нейтронов с ядрами азота. Время полураспада С14 составляет

5000 лет, поэтому эффект сказывается медленно на протяжении тысячелетий.

1.4.3.Вредные вещества

Квредным веществам относятся 0В и АЖВ 0В специально

разрабатываются и производятся дли поражения людей. № характеристики и классификацию рассмотрим отдельно. АХОВ - это разнообразные химические вещества Их действие на человека проявляется в процессе их производства и применения.

В настоящее время известно более 5 млн. химических веществ, из которых 60 тыс. находят широкое применение. На международном рынке

74

ежегодно появляется от 500 до 1000 новых химических соединений и смесей.

Отдельные вещества вследствие физических и химических процессов способны превращаться в более токсичные соединения. Возможность загрязнения химическими веществами окружающей среды все более возрастает.

Наиболее частое применение находят следующие классификации промышленных ядов:

по характеру воздействия на организм человека (обще токсическое,

раздражающее, сенсибилирующее, канцерогенное, мутагенное, влияющие на

репродуктивную функцию);

по пути проникания в организм (через дыхательные пути, через

пищеварительную систему, кожный покров);

по химическим классам соединений (органические, неорганические,

элементоорганические и др.);

по степени токсичности (чрезвычайно токсичные высокотоксичные,

умеренно токсичные, малотоксичные);

по степени воздействия на организм (чрезвычайно опасные, высоко опасные, умеренно опасные, малоопасные).

Ядовитых вещества могут существовать в различных агрегатных состояниях:

газы, пары, аэрозоли, пыль, растворы итд.

Производственные яды могут поступал» в организм через дыхательные пущ, желучно-кишечный тракт и неповрежденную кожу, а также через слизистые оболочки глаз.

Предельное содержание яда в крови зависит от его физико-химических свойств, из которых наибольшее значение имеет коэффициент распределения К= концентрация в крови / концентрация в воздухе. Чем выше значение коэффициента, тем больше яда поступает в кровь.

Кислая среда желудочного сока может увеличивать токсичность некоторых веществ. Так соединения свинца, плохо растворимые в воде, хорошо растворяются в желудочном соке, и поэтому легко всасываются. Существуют 3

пути возможного проникновения ядов через кожу: через эпидермис, волосяные

75

фолликулы и выводные протоки сальных и потовых желез. Потенциальную опасность представляют вещества, обладающие растворимостью в жирах и значительной растворимостью в воде ( крови).

Промышленные органические яды в подавляющем большинстве являются не электролитами. Основные закономерности распределения не электролитов между кровью и различными тканями организма сводятся к тому,

что сразу же после поступления в кровь не электролит разносится по воем тканям организма и задерживается в них. В первый период можно говорить о динамическом распределении вещества, определяемом интенсивностью кровоснабжения.

С течением времени вое большую роль в распределении начинают играть собственно сорбционные свойства тканей. Окончательное распределение можно назвать статическим.

Превращение вредных веществ в организме.

окисление вредные вещества — восстановление — связывание

гидролиз ферменты ферменты ———— выделение —————————

Токсичные вещества выделяются через легкие, почки, желудочно-

кишечный тракт, кожу. Скорость вьщеления вредных веществ обычно наибольшая в первые дни и недели после поступления их в организм, а в дальнейшем она замедляется.

Степень токсического эффекта зависит от биологических особенностей вида» пола, возраста и индивидуальной чувствительности организма; строения и физико-химических свойств яда; количества попавшего в организм вещества;

факторов внешней среды (температура, атмосферное давление и др.).

Известно, что разветвление цепи углеродных атомов ослабляет не электролитное действие. Соединения с нормальной углеродной цепью оказывают более выраженный токсический эффект по сравнению со своими

76

разветвленными изомерами. Так, нормальный пропиловый и бутиловый спирты более сильные наркотики, чем соответствующие изопропиловый и изобутиловый.

Замыкание цепи углеродных атомов ведет к увеличению силы действия углеводородов при их ингаляционном поступлении.

При введении в молекулу гидроксильной группы увеличивается растворимость и ослабляется сила действия соединения: спирты менее токсичны, чем соответствующие углеводороды.

Введение галогена в молекулу органического соединения почти всегда сопровождается усилением токсичности и появлением новых токсических эффектов.

В ряде случаев различия в чувствительности человека и животных к ядам обусловлены особенностями метаболизма» различиями в продолжительности жизни, массой тела и др.

К некоторым ядам более чувствительны женщины, к другим мужчины Отмечается большая чувствительность женского организма к действию некоторых органических растворителей, например бензола. Во время беременности опасность отравления повышается. Некоторые яды, например,

соединения бора, марганца более влияют на мужской организм.

Одни яды оказываются более токсичными для молодых, другие -для старых; токсический эффект третьих не зависит от возраста.

Индивидуальная чувствительность к ядам выражена довольно значительно и зависит от особенностей течения биохимических процессов у разных лиц. Индивидуальная чувствительность определяется и состоянием здоровья. Зависит и от характера труда.

Интермиттирующее (прерывистое) воздействие вредных веществ из-

за непостоянства концентраций в воздухе рабочей зоны Максимальный эффект наблюдается в начале и в конце воздействия раздражителя. Переход от одного состояния к другому требует приспособления. В то же время накопление вещества при одинаковой концентрации мало зависит от

77

численности смен экспозиций и перерывов, если суммарная экспозиция одинакова.

Комбинированное действие вредных веществ - это одновременное или последовательное действие на организм нескольких ядов при одном и том же пути поступления.

Различают несколько видов комбинированного действия ядов:

1.Аддитивное действие. Суммарный эффект смеси равен сумме эффектов действующих компонентов.

2.Потенцированное действие - усиление эффекта» действие больше чем в сумме.

3.Антагонистическое действие - эффект меньше, чем в сумме.

4.Независимое действие - эффект не отличается от изолированного действия каждого яда.

Комплексным принято называть такое воздействие, когда яды поступают в организм одновременно, но разными путями.

При сочетании воздействия вредных веществ с другими факторами эффект может оказаться более значительным, чем при изолированном воздействии того или иного фактора.

Температура Учащение дыхания и усиление кровообращения,

расширение сосудов кожи. При высокой температуре увеличивается летучесть ядов и повышается их концентрация в воздухе. Понижение температуры в большинстве случаев также ведет к усилению токсического эффекта Так при положительной температуре увеличивается токсичность окиси углерода,

бензина, бензола» сероуглерода и др.

Повышенная влажность воздуха может увеличивать опасность отравлений, в особенности раздражающими газами.

Изменение барометрического давления приводит к возрастанию токсического эффекта.

Шум и вибрация также могут усиливать токсичный эффект.

78

Наблюдается усиление токсичности при физических нагрузках.

УФ - облучение в некоторых случаях может уменьшить токсический эффект,

например, окиси углерода. Наблюдается более быстрое выделение окиси углерода из организма

Токсикометрия - это совокупность методов и приемов исследований для количественной оценки токсичности и опасности ядов. Наиболее статистически значимы в характеристике токсичности ядов по смертельному эффекту_средняя смертельная концентрация в воздухе и средняя смертельная доза при введении в желудок или другими путями.

Средняя смертельная концентрация в воздухе - это концентрация вещества, вызывающая гибель 50% животных при двух -, четырех часовом

ингаляционном воздействии.

Средняя смертельная доза при введении в желудок - доза вещества» вызывающая гибель 50% животных при однократном введении в желудок.

Токсичность обратно пропорциональна концентрации и дозе.

Порог вредного действия (однократного или многократного

(хронического)) - это минимальная концентрация (доза), при воздействии которой в организме возникают изменения, выходящие за пределы физиологических приспособительных реакций или скрытая (временно компрессированная) патология.

Порог специфического (избирательного) действия - минимальная концентрация (доза), вызывающая изменение биологических функций отдельных органов и систем организма, которые выходят за пределы приспособительных физиологических реакций.

Опасность вещества - это вероятность возникновения вредных дли здоровья эффектов в реальных условиях производства или применения химических веществ. Различают 2 группы количественных показателей опасности: критерий потенциальной опасности и критерий реальной опасности.

Зона острого действия т отношение средней смертельной концентрации

(дозы) к пороговой концентрации (дозе) при однократном воздействии. Чем

79

меньше эта величина» тем больше возможность острого отравления.

Одним из ведущих факторов, обуславливающих развитие хронических отравлений, являются процессы кумуляции.

Различают материальную (накопление самого яда в организме) и

функциональную (накопление эффекта при повторном воздействии вещества)

кумуляцию.

Коэффициент кумуляции - отношение суммарной дозы яда, вызывающей определенный эффект (чаще смертельный) у 50% подопытных животных при многократном дробном введении, к величине дозы, вызывающей тот же эффект при однократном воздействии. Этот коэффициент - величина» обратная интенсивности кумуляции: чем она меньше, тем кумуляция больше.

Зона хронического действия - отношение пороговой концентрации

(дозы) при однократном воздействии к пороговой концентрации (дозе) при хроническом воздействии.

Зона биологического действия - отношение средней смертельной концентрации (дозы) к пороговой концентрации (дозе) при хроническом

воздействии.

Предельно допустимые концентрации (ЦЦК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны - концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течении 8ч. или другой продолжительности, но не более 41ч. в неделю, в течении всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдельные

сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Гигиеническое нормирование вредных веществ в настоящее время

2)обоснование ПДК;

3)корректирование ПДК путем сравнения условий труда работающих и

80