Лекция 4.

Вредные химические вещества и воздействие их на человека. Нормирование содержания вредных веществ и защита от них человека.

1. Вредные вещества и зоны их влияния.

Вредное вещество - вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. ГОСТ 12.1.007-76. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. М.: Издательство стандартов. 1997г. (переиздание - декабрь 1985г. с изменением №1).

Стандарт не распространяется на вредные вещества, содержащие радиоактивные и биологические вещества (сложные биологические комплексы, бактерии, микроорганизмы и т.п.).

Токсичность - способность химических веществ в относительно малых количествах поступающих в организм, вызывать нарушение нормальной жизнедеятельности и приводить к переходящим или стойким патологическим изменениям в организме.

Ядом называется вещество, вызывающее отравление или смерть человека при попадании в организм в малом количестве. Чем меньшее количество яда вызывает отравление или смерть, тем выше его токсичность.

Патологическое состояние, развивающееся вследствие взаимодействия яда с клетками организма называют интоксикацией или отравлением.

Источниками вредных веществ могут быть процессы производства промышленной продукции, получение и переработка природного сырья, работа на транспорте, в сельское хозяйстве, в быту, а также при техногенных и природных катастрофах, авариях и др.

Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество примесей выделяемых естественными источниками: пыль (растительного, вулканического, космического и иноп происхождения); туман; дым и газы (от лесных и степных пожаров, вулканической деятельности, процессов синтеза природных веществ и т.п.). Уровень загрязнения природными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.

Техногенное загрязнение атмосферного воздуха создается объектами экономики, энергетики, транспорта.

Таблица 1. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу Российской Федерации, тыс. т.

Источники выбросов	1996г.	2003г.
Теплоэлектростанции	4748	3446,6
Металлургические предприятия	6133	5439,9
Нефтяная и газовая промышленность	2699	4412,2
Химическая и нефтехимическая промышленность	454	403,3
Производство строительных материалов	528	448
Предприятия, перерабатывающие древесину	434	308
Автотранспорт	10955	15178,9

Самыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу являются: пыль (27,0); оксиды серы SO_x (13.3); оксиды азота NO_x (6,5); оксид углерода СО (5,7); диоксид углерода ССЬ (3,6); C_nH_m (3,3). В скобках доля антропогенных источников вредных веществ в общем количестве поступающих в атмосферу Земли.

Предприятия машиностроения, электронной промышленности выбрасывают в атмосферу более токсичные вещества: пары плавиковой кислоты, серной, хромовой и других минеральных кислот, органических растворителей и т. п.

В результате загрязнения атмосферы возникают такие негативные явления как:

• превышение ПДК многих токсичных веществ в городах и населенных пунктах;

• образование смога (застойные процессы (зоны) вредных выбросов);

• выделение кислотных дождей;

• проявление парникового эффекта;

• разрушение озонового слоя.

Вредные вещества попадают в водоемы с поверхностными, промышленными и бытовыми стоками и с атмосферными осадками. К этим веществам относятся в первую очередь: бензол, нефтепродукты, минеральные удобрения, пестициды, моющие средства, тяжелые металлы и их соединения (Си, Zn, Pb, Cd, Ni, Hg). Загрязнению подвергаются не только поверхностные, но и грунтовые воды. Выявлено более 1000 очагов загрязнения подземных вод, из которых 75% приходится на наиболее заселенную европейскую часть России (60 городов). В цетом состояние подземных вод оценивается как критическое.

Воздействие химических веществ на гидросферу:

• снижаются запасы пресной питьевой воды (около 40% контролируемых водоемов имеют загрязнения, превышающие 10ПДК);

• изменяется состояние развития фауны и флоры водоемов, нарушается биологическое равновесие;

• нарушается круговорот веществ в биосфере;

- снижается биомасса планеты, воспроизводства кислорода;

• повышается опасность попадания загрязненной воды в зону залегания грунтовых вод. Загрязнение земель вредными веществами происходит:

• при добыче полезных ископаемых и их обогащении;

• при захоронении бытовых и промышленных, в том числе радиоактивных отходов;

• при проведении военных учений и испытаний;

• при внесении удобрений и применении ядохимикатов в с/х;

• в результате выбросов пыли в атмосферу.

Источники загрязнения: промышленность, транспорт, ТЭС, АЭС. сельское хозяйство. Воздействие загрязняющих веществ на почву сопровождается:

• отторжением пахотных земель и уменьшением их плодородия:

• загрязнению продуктов питания растительного и животного происхождения:

• нарушение биогеоценозов вследствие гибели насекомых, птиц, животных, некоторых видов растений;

• загрязнением грунтовых вод, особенно в зоне свалок и сброса сточных вод.

Вредные вещества широко распространяются и в быту: курение, алкоголь, употребление медикаментов, пища (добавление витаминов и пищевых добавок, консервантов), средства личной гигиены и косметики, использование моющих средств для стирки белья и мытья посуды - ПАВ, медицинские препараты в кормах животных.

Табачный дым содержит никотин, оксид углерода СО, мышьяк, свинец, никель, кадмий, различные смолы. Курильщики больше подвержены заболеваниям сердца и кровообращения, дыхательных путей (рак легких, эмфизема - расширение легких, гибель эластичных тканей легких).

Питание является причиной 40% случаев рака, определяемых методами приготовления пищи, хранением продуктов питания, содержанием в них природных токсинов и пищевы) добавок (консервантов, стабилизаторов, красителей и т.д.). содержанием жира в рационе, употреблением алкоголя.

Остатки пестицидов и медикаментов, которые дают животным, природные канцерогены i токсины попадают в пищу без преднамеренного участия человека и приводит к различным заболеваниям.

Средства мытья посуды небезопасны и могут вызывать аллергию, злокачественную опухоль, гипертонию, депрессию. Важным показателем безопасности такого средства является то, насколько оно полно смывается с посуды, так как с течением времени оно накапливается в нашем организме.

95 -98% производственных отравлений возникает в результате вдыхания вредных веществ в виде газов, паров, аэрозолей. Этому способствует большая поверхность легочной ткани -альвеол (100- 120 м²) и толщина мембран (0,001 -0,004 мм) [{1-4)*10"³мм]. Поэтому ВВ быстро поступают в кровь и разносятся по всему организму.

Через желудочно-кишечный тракт попадание ВВ в производственных условиях наблюдается редко (при приеме пищи с загрязненных рук, курении).

Через неповрежденную кожу проникают вещества хорошо растворимые в жирах и липоидах. Это чаще всего органические растворители (ацетон, бензол, фенол, метанол, тетраэтил, свинец).

Вредные вещества распределяются в организме в зависимости от кровоснабжения тканей и органов человека - чем оно больше, тем больше содержание вредного вещества. Затем основную роль играет сорбционная способность тканей. Например, Mn, Cr. Со, Cd, Zn и др. - быстро выводятся из крови и накапливаются в печени и почках; соединения Pb, Be, Ва, Ur образуют прочные связи с Са и Р и накапливаются в костных тканях.

В крови и тканях происходят процессы физико-химического превращения (взаимодействие с компонентами клеток и межтканевой среды) и обезвреживание этих веществ.

Первый (главный) путь обезвреживания ВВ - изменение химической структуры ВВ. Он включает окисление, восстановление, гидролиз и образование менее токсичных веществ.

Второй путь - депонирование вредных веществ в определенных органах. (Например. РЬ, ртуть откладываются в костях, печени, почках). Однако они могут опять поступать в кровь при нервном напряжении, заболеваниях, приеме алкоголя. Такой процесс не является полноценным методом обезвреживания.

Третий путь - выведение ВВ из организма через органы дыхания (органические соединения ароматического ряда), через желудочно-кишечный тракт (тяжелые металлы), через кожу путем потоотделения.

Под действием ВВ в организме человека происходят нарушения, проявляющиеся в виде острых и хронически отравлений. Токсический эффект в значительной мере определяется несовместимостью ВВ с жизнью. Эффект действия ВВ зависит от химического строения i физико-химических веществ, количества попавшего в организм вещества, индивидуальной чувствительности организма, состояния окружающей среды (метеоусловия, шум. вибрация и т.д.).

Человек в условиях современного производства часто подвергается комбинированному воздействию ВВ.

В случае воздействия ВВ однонаправленного действия суммарный эффект равен сумме эффектов компонентов смеси. Если компоненты смеси ВВ разнонаправленного действия, то воздействие определяется токсичностью наиболее сильнодействующего вещества.