bjd

Раздел третий ХИМИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ НАСЕЛЕНИЯ

1. Основы токсикологии опасных химических веществ

1.1. Основные определения и понятия

Химическая безопасность – состояние защищенности населения, объектов экономики и окружающей природной среды от поражающих факторов аварии на химически опасных объектах, сопровождающихся проливом или выбросом опасных веществ.

Химически опасный объект (ХОО) – объект, на котором хра-

нят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные химические вещества в концентрациях или количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, для сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

Опасное химическое вещество (ОХВ) – химическое вещест-

во, прямое или опосредованное воздействие которого на человека может вызвать острые и хронические заболевания людей или их гибель.

Аварийно химическое опасное вещество (АХОВ) – это ОХВ,

применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (разливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (токсодозах).

Перечень АХОВ дан в ГОСТ Р 22.9.05-95 и Федеральном законе «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».

Химическая авария – авария на ХОО, сопровождающаяся проливом или выбросом ОХВ, способная привести к гибели или химическому заражению людей, продовольствия, пищевого сырья

101

и кормов, сельскохозяйственных животных и растений, или к химическому заражению окружающей природной среды.

Пролив ОХВ – вытекание при разгерметизации из технологических установок, резервуаров для хранения или транспортирования ОХВ или продукта в количестве, способном вызвать химическую аварию.

Химическое заражение – распространение ОХВ в окружающей природной среде в концентрациях или количествах, создающих угрозу для людей, сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

Зона химического заражения – территория или акватория, в

пределах которой распространены или привнесены ОХВ в концентрациях или количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, для сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

Химическая авария относится к опасным техногенным происшествиям и является источником техногенной чрезвычайной ситуации (химический источник ЧС).

К поражающим факторам химического действия относят токсическое действие ОХВ.

Параметрами поражающего фактора токсического действия являются концентрация ОХВ в среде; плотность химического заражения местности и объектов (степень химического заражения местности).

Очаг химического поражения – ограниченная территория, в

пределах которой в результате воздействия поражающих факторов химической аварии произошли массовая гибель или поражение людей, сельскохозяйственных животных и растений.

1.2.Классификация опасных химических веществ

Внастоящее время единой классификации ОХВ нет, однако общие подходы к классификации ядов уже сложились.

Признаки, по которым классифицируются ОХВ, даны в табл. 1.1.

102

103

1.2.1. Классификация аварийно­химически опасных веществ по токсикологическому признаку

Токсикология рассматривает воздействие на организм в чрезвычайной ситуации (катастрофе, аварии) высоких концентраций промышленных веществ, используемых как сырье и образующихся в процессе производства в качестве промежуточных или конечных продуктов.

Классификация АХОВ по токсикологическому признаку является основой, так как рассматривает особенности острых отравлений, возникающих в ЧС, и учитывает клинические и нозологические признаки классификации.

Классификация АХОВ по токсикологическому признаку или по характеру воздействия АХОВ в ЧС на организм человека дана в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Классификация АХОВ по характеру воздействия на организм человека (по токсикологическому признаку)

1. Опасные химические вещества раздражающего действия.

К токсичным соединениям этой группы относят вещества различной химической природы – газы и жидкости, обладающие различной токсичностью. Проникают в организм ингаляционно. При контакте со слизистыми оболочками дыхательных путей, глаз и кожи вызывают местное раздражение, в результате которого

104

обычно без скрытого периода возникает воспалительная реакция. Степень воздействия зависит от концентрации АХОВ. Одни АХОВ раздражающего действия обуславливают развитие острого ларин- го-фаринготрахеита, бронхита, бронхиолита, конъюнктивита, поверхностного дерматита.

Раздражающий эффект может сопровождаться рефлекторным действием (спазм голосовой щели, асфиксия, синкопе и т. п.), что может быть причиной молниеносной смерти. Другие АХОВ этой группы более глубоко повреждают тканн – химический ожог, деструктивные изменения тканей, вплоть до некроза.

Некоторые АХОВ после скрытого периода могут приводить к острому токсическому отеку легких.

Общее токсическое действие отдельных раздражающих АХОВ проявляется избирательно на центральную нервную систему, ферменты, кровь и паренхиматозные органы.

Кгруппе раздражающего действия относятся следующие АХОВ: хлор, фтор и его соединения (фтористый водород, трифторид хлора, окись фтора и др.), хлористый водород, бромистый водород, бороводороды (гидриды бора), галогениды фосфора (хлорокись фосфора, треххлористый фосфор), сернистый ангидрид (сернистый газ, двуокись серы), окись азота (нитрогазы), изоцианаты (гексаметилендиизоцианат, толуилендиизоцианат, метилизоцианат и др.), силаны (кремнесодержащие вещества), дикетен (ацителкен), нитро- и аминосоединения углеводородов жирного ряда (нитрометан, нитро-пропан, диэтиламин, этилендиамин и др.), гидразин и его производные (гидразин-гидрад, метилгидразин, демитилгидразин).

2. Опасные химические вещества прижигающего действия.

Квеществам этой группы относят неорганические и органические кислоты, щелочи и окислители. Отравления возникают при поступлении через рот в бытовых условиях, а ингаляционные отравления при ЧС (катастрофа, авария). При местном действии развивается глубокое повреждение тканей – химический ожог, деструктивные изменения вплоть до некроза. Возможно развитие «ожогового шока».

В небольших концентрациях – раздражающее действие. При ингаляционном поражении возникает острое воспаление верхних

105

отделов дыхательных путей и легких с последующим токсическим отеком желудочно-кишечного тракта. Общерезорбтивное действие может проявляться в некоторых случаях метгемоглобинемией, гемолизом с последующей гепатонефропатией, нарушениями ки- слотно-основного состава.

Кгруппе прижигающего действия относятся следующие АХОВ: соляная кислота, серная кислота (олеум), диметилсульфат, хлорсульфоновая кислота (плавиковая кислота), бромистоводородная кислота, муравьиная кислота, уксусная кислота, едкие щелочи (гадроксид натрия и калия, окись кальция), аммиак, водородпероксид (перекись водорода).

3.Опасные химические вещества удушающего действия.

Квеществам этой группы условно относятся фосген н хлорпикрин, применявшиеся в годы Первой мировой войны как отравляющие вещества. В настоящее время фосген используют в органическом синтезе, производстве пластмасс, синтетического каучука, синтетического волокна и др. образуются при термическом распаде некоторых материалов, а также при нарушениях технологии производств. Хлорпикрин применяют как фумигант, для дезинфекции.

Патогенез интоксикации состоит в мембранотоксическом действии этих ядов на легочную ткань, повышении проницаемости легочных капилляров, выпотевании отечной жидкости в альвеоле, развитии острого токсического отека легких, в результате которого нарушается внешнее дыхание.

Особенностью клиники поражения фосгеном является отсутствие выраженных явлений раздражающего действия и наличие скрытого периода интоксикации (от нескольких часов до суток).

Клиника поражения хлорпикрином близка к клинике поражения хлором и другими раздражающими АХОВ, развитие отравления происходит быстро, характерно раздражающее (слезоточивое) действие яда в малых концентрациях.

4.Опасныехимическиевещества общетоксическогодействия.

Вэту группу условно включены АХОВ, проявляющие свое действие после всасывания в кровь. Они обладают общеклеточным, общефункциональным действием, прямо и косвенно влияя на процессы обмена веществ на тканевом или клеточном уровне. Воздействуя на те или иные биохимические структуры, они могут нару-

106

шать энергетический обмен, вызывать дефицит кислорода в тканях (синильная кислота, цианиды, нитрилы, сероводород), гемолиз эритроцитов (мышьяковый водород), тормозить оксигенацию гемоглобина (окись углерода), разобщая окисление и фосфорилирование (амино-производные ароматических углеродов). Вещества этой группы повреждают рецептурный аппарат клеток, состояние их мембран и активность ферментных систем во внутриклеточных структурах.

Эффект действия в большинстве случаев развивается мгновенно, редко замедленно, при этом картина острого отравления неоднозначна и определяется механизмом действия.

КАХОВ общеядовитого действия относятся: сероводород,

сероуглерод (дисульфид углерода), синильная кислота (цианистый водород), цианиды, галогенцианы, соединения циана и органических кислот (окрилонитрил), окись углерода (угарный газ), взрывные газы, мышьяковистый водород (арсин), динитрофенол и др.

5.Опасные химические вещества наркотического действия.

Кэтой группе веществ условно отнесены углеводороды жирного и ароматического ряда, их галогенопроизводные, спирты, фенолы, альдегиды и кетоны, продукты переработки нефти и др. Все они имеют самое широкое хозяйственное значение как исходные, конечные и промежуточные продукты синтеза в химической промышленности, в производстве различных пластических масс, фторопластов, растворителей, теплоносителей и хладагенов, в синтезе каучуков, получение различных видов топлива, смазочных материалов, моющих средств и т. п.

Установлена определенная закономерность между химическим строением и действием. Так, с увеличением числа углеродных атомов и двойных связей, включением галогенов (особенно хлора) повышается реакционная способность углеводородов и их токсичность. Предельные углеводороды ряда метана инертны, однако являются высоко биологически активными. Среди этих веществ имеются мало и высокотоксичные соединения. Последние представляют значительный интерес, особенно те из них, которые являются летучими жидкостями, образующими тяжелые пары и тяжелые газы. В воде углеводороды нерастворимы. Многие из них близки к липидам, что обуславливает перкутанное про-

107

никновение в организме. Чаще всего отравление возникают ингаляционно.

Многие из углеводородов легко воспламеняются, их пары с воздухом взрывоопасны, что может быть причиной комбинированных поражений при экстремальной ситуации.

Вещества этой группы обладают политропным действием. Однако их объединяет способность действовать на центральную нервную систему и паренхиматозные органы, в первую очередь печень и почки. Некоторым из них свойственно местно-раздражаю- щее и аллергизирующее действие.

Способность этих соединений вызывать наркотический эффект (иногда после кратковременного возбуждения) позволила объединить их в одну группу, в которой выделяют по преимущественно токсическому действию вещества с выраженным наркотическим, нефротоксическим, гепатотоксическим и местно-раздражаю- щим свойством.

К АХОВ наркотического действия относятся предельные и непредельные углеводороды жирного ряда; предельные углеводо-

роды ряда метана (этан, пропан, бутан, изобутан, пентан, гексан и др.); непредельные углеводороды ряда этилена и ацетилена (бутилен, изобутилен, пропилен, циклогексан и др.). Они встречаются в газах, нефти, в жидком моторном и жидком искусственном топливе.

Углеводороды ароматического ряда: бензол, метилбензол

(толуол), этилбензол, изоприлбензол (кумол), ксилол и др.

Нефть и продукты её переработки: нефть, бензин, керосин,

этилированный бензин (этиловая жидкость), бензин, содержащий тетраэтилсвинец.

Галогенопроизводные углеводородов: хлор-, бром-, фтор-

производные жирных и ароматических углеводородов, а также смешанные предельные и непредельные углеводороды.

Спирты, гликоли, фенолы: метиловый спирт, изопрониловый спирт, бутиловый спирт (бутанол), этиленгликоль (антифриз), фенол (карболовая кислота) и др.

Нитро- и аминопроизводные ароматических углеводородов –

производные бензола, фенола и их гомологи, нитробензол, динитробензол, тринитротолуол (тротил), анилин и др.

108

Альдегиды и кетоны – органические соединения, в состав которых входят карбонильные группы формальдегид, ацетальдегид, акролеин (акриловый альдегид), ацетон, бутанон и др.

6. Ядохимикаты.

Ядохимикаты (синоним – пестициды) – химические вещества, применяемые для борьбы с вредителями и возбудителями болезней культурных растений, а также для уничтожения сорных растений.

Многолетнее использование пестицидов на огромных сельскохозяйственных и лесных территориях часто с применением авиации привело к колоссальному загрязнению окружающей среды. По масштабам загрязнения пестициды занимают третье место после промышленности и транспорта. Молекулы ядохимикатов включаются в природные процессы миграции веществ и разносятся вместе с атмосферными потоками на большие расстояния. Они включаются и в экологические пищевые цепи: из почвы попадают в воду и растения, затем в организмы животных и птиц, а в конечном счете (с пищей и водой) в организм человека.

Из всех химических веществ, которые поступают в организм человека с воздухом, водой, пищей, наиболее опасными считаются именно пестициды: они отрицательно воздействуют на нервную и сердечно-сосудистую системы. Особенно опасны пестициды для детей. По данным ВОЗ ежегодно пестицидами отравляются до 500 тыс. человек, злоупотребление пестицидами уже в первом десятилетии XXI в. способно спровоцировать взрыв раковых заболеваний и мутаций в развивающихся странах. Эти генетические изменения необратимы.

По характеру действия средства защиты растений (ядохимикаты) можно разделить на контактные (убивающие вредный объект при контакте с ним) и системные (проникающие в ткани и проводящую систему растений, убивающие вредный объект при питании на таком растении). Все средства защиты растений классифицируются по химическому составу, объектам применения, по характеру действия и способам проникновения во вредный организм.

Деление по объектам применения:

•инсектициды – вредные насекомые;

•гербициды – сорняки;

109

•фунгициды – патогенные грибы;

•родонтициды – грызуны;

•бактерициды – бактериальных возбудителей болезней рас-

тений;

•нематоциды – нематоды;

•акарициды – клещей;

•лимациды – моллюски;

•овициды – яйца насекомых;

•альгициды – водоросли и др. водная растительность;

•арборициды – сорная древесная растительность;

•дефолианты – для удаления листьев растений;

•десиканты – для подсушивания растений;

•репелленты, аттрактанты, афиданты и половые стерилизаторы – для отпугивания, привлечения, подавления питания или стерилизации насекомых соответственно.

Как правило, пестициды – это яды, но не всегда; к ним относят также десиканты (иссушающие организм средства) и регуляторы роста. Большинство пестицидов – химические соединения, но тоже не всегда; для борьбы с сорняками и вредителями используются также вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы.

Применение пестицидов позволяет получать стабильные урожаи и ограничивать распространение инфекций, передаваемых животными-переносчиками, например, малярии и сыпного тифа. Однако непродуманное использование пестицидов имеет и негативные последствия. Оно ведет к появлению устойчивых к ним видов организмов, особенно среди насекомых; губит хищников (естественных врагов вредителей) и других полезных животных. Загрязняя окружающую среду, пестициды угрожают и человеку: сейчас их обнаруживают даже в грунтовых водах.

Растущее беспокойство по поводу злоупотребления пестицидами привело к разработке правил их применения, принятых в США и других индустриальных странах. Они охватывают все аспекты обращения с этими средствами: их перевозку, хранение, ликвидацию пустых емкостей, предельно допустимые остаточные количества и многое, многое другое. Из-за опасности, которую они представляют, постепенно изымаются из употребления хлорорганические инсектициды (хлорированные углеводороды), такие как

110