Питання 4. Токсичні властивості небезпечних хімічних речовин.

Токсичність НХР - здатність хімічних речовин чинити вражаючу дію на живий організм. Токсичність кожного НХР проявляється тільки при його контакті з організмом людини, викликаючи певний ефект поразки.

По будові, фізико-хімічним властивостям НХР дуже не однорідні, їх біологічні ефекти різноманітні. Проте в аварійних ситуаціях потрібне визначення, передусім, найбільшій небезпеці дії НХР на людину з метою надання своєчасної і кваліфікованої допомоги ураженим людям.

На основі переважного синдрому, що проявляється при гострій інтоксикації, хімічні речовини, здатні викликати масові поразки при аваріях, що супроводжуються їх викидом (витоком), розділені на сім груп:

• задушливі з припікаючим ефектом (хлор, фосген, хлорпікрин), - об'єктом дії на організм є дихальні шляхи. При дії пари ряду речовин, у високих концентраціях, можливий швидкий летальний кінець від шокового стану, викликаного хімічним опіком відкритих ділянок шкіри, слизових верхніх дихальних шляхів і легенів;

• загально отруйні (окисел вуглецю, синильна кислота), - це отрути крові і тканинні отрути здатні викликати гостре порушення енергетичного обміну, яке і є у важких випадках причиною загибелі уражених;

• задушливі – загально отруйні (сірководень, сірчистий ангідрид окисел етилену), - при інгаляційній дії викликають токсичний набряк легенів, а при резорбції порушують енергетичний обмін; багато з'єднань цієї групи мають сильну припікаючу дію, що значно утрудняє надання допомоги потерпілим;

• нейротропні (ртуть, сірководень, фосфорорганічні, гептил), - що діють на генерацію, проведення і передачу нервового імпульсу, механізми нервової периферичної регуляції, що порушують, а також що моделюють стан найнервовішої системи;

• задушливі – нейротропні (аміак) - при інгаляційній поразці, викликають токсичний набряк легенів, на тлі якого формується важке ураження нервової системи;

• метаболічні (наркотичні) отрути (формальдегід, хлористий метил) - в організмі людини вони руйнуються з освітою високо реакційно-здібних вуглеводневих радикалів, які втручаються в інтимні процеси метаболізму речовин в організмі; до патологічного процесу поразки залучаються багато органів, але визначальними є порушення з боку центральної нервової системи;

• що порушують обмін речовин (діоксин) - діють через легені, травний тракт і неушкоджену шкіру, викликають захворювання з в'ялою течією, до процесу залучаються усі органи і системи організму, порушення обміну речовин може привести до смертельного результату.

Для характеристики токсичності НХР використовуються порогові концентрації, межа переносності, смертельна концентрація і смертельна доза. Значення цих характеристик, використовуваних при класифікації НХР за мірою їх дії на організм людини, приведені в таблиці 4.1.

	Норма для класу небезпеки
	1-го	2-го	3-го	4-го
ГДК НХР в повітрі робочої зони, мг/м	<0,1	0,1-1	1,1-10	>10
Середня смертельна доза при введенні в шлунок, мг/кг	<15	15-150	151-500	>500
Середня смертельна доза при нанесенні на шкіру, мг/кг	<100	100-500	501-2500	>2500
Середня смертельна концентрація в повітрі, мг/м3	<500	500-5000	5001-50000	>50000

Таблиця 4.1

Порогові концентрації - ця найменша кількість речовини, яка може викликати відчутний фізіологічний ефект. При цьому уражені відчувають лише первинні ознаки ураження і зберігають працездатність.

Межа переносності - це мінімальна концентрація, яку людина може витримати певний час без стійкої поразки. У виробничих умовах в якості межі переносності використовується гранично допустима концентрація (ГДК). Вона регламентує допустиму міру зараження НХР повітря робочої зони і використовується в інтересах дотримання вимог безпеки у виробництві.

ГДК - це така максимально допустима концентрація, яка при постійній дії на людину впродовж усього робочого дня, але не більше 41 години в тиждень, упродовж усього робочого стажу, не може викликати захворювань або відхилень в стані здоров'я в процесі роботи або у віддалені терміни життя сьогодення або подальших поколінь.

Порогові концентрації і ГДК не можуть використовуватися для оцінки небезпеки аварійних ситуацій і служити повною характеристикою токсичності НХР. Оскільки не дозволяють оцінити можливий фізіологічний ефект, у зв'язку зі значно меншим інтервалом дії НХР. Більше того, токсичність НХР значною мірою залежить від шляху попадання в організм людини, при цьому поразка може носити місцевий або загальний характер.

Місцева поразка проявляється в місцях контакту НХР з тканинами організму(поразка шкірних покривів, роздратування органів дихання, розлад зору).

Загальна поразка спостерігається при попаданні НХР в кров через шкірні покриви (шкірно-резорбтивна токсичність), або через органи дихання (інгаляційна токсичність) або через шлунково-кишковий тракт (пероральна токсичність).

До основного шляху попадання НХР в організм людини слід віднести органи дихання, а у вогнищі аварії, не унеможливлено попадання НХР через шкірні покриви. Тому, для кількісної характеристики токсичності різних НХР користуються категоріями токсичних доз.

Основними токсикологічними характеристиками НХР вважаються інгаляційна і шкірно-резорбтивна токсичні дози (токсодози).

Токсодоза (D) - кількісна характеристика токсичності НХР, що відповідає певному ефекту поразки і приймається рівною:

• при інгаляційних поразках - твору Ct (C - середня концентрація НХР в повітрі, мг/л, г/м³; t - час експозиції, хв.) і вимірюється в мг*мін/л, г*хв./м³;

• при шкірно-резорбтивних поразках - масі рідкого НХР, що викликає при попаданні на шкіру певний ефект поразки і вимірюється кількістю речовини, що доводиться на одиницю поверхні тіла людини або на одиницю його маси (мг/см², мг/м², г/м², г/м², кг/см², кг/м² або мг/кг).

Для характеристики токсичності НХР при дії на людину через органи дихання (інгаляційному) застосовуються наступні токсодози:

• LСt₅₀ - середня смертельна токсодоза, що викликає смертельний результат у 50% уражених (L — від латинського слова «Letalis» — смертельний);

• IСt₅₀ - середня, така, що виводить з ладу токсодоза, що викликає вихід з ладу 50% уражених (I - від англійського слова «Incapacitating» - неспроможний, непрацездатний);

• PСt₅₀ - середня порогова токсодоза, що викликає початкові симптоми поразки у 50% уражених (Р - від англійського слова «Primary» - початковий).

Крім того, міра токсичності НХР, які мають шкірно-резорбтивну дію, оцінюються також середньою смертельною (LD₅₀), такою, що середньою, що виводить (ID₅₀) і пороговою (мінімальною) (PD₅₀) дозами.

У аварійних ситуаціях в повітрі може виявитися не одно, а декілька НХР однонапрямленої дії. В цьому випадку допустимими вважаються концентрації, що відповідають умові :

С₁/ПДК₁+С₂/ПДК₂+ +С_n/ПДК_n1

Тобто сума стосунків фактичних концентрацій НХР в повітрі (С_n) до їх (ПДК_n), які встановлені для кожної з цих речовин, не повинно перевищувати одиниці.

Якщо ж одночасно виділяються декілька токсичних речовин, що не мають однонапрямленого характеру дії, то ефект дії НХР рекомендується оцінювати по найбільш токсичній речовині.

Такий підхід доцільно використати і при оцінці глибини поширення НХР в приземному шарі атмосфери. При цьому в якості основних характеристик в цій умові доцільно використати відповідні значення токсичних доз.

Крім того, безпека виробництва, використання, зберігання і перевезень НХР значною мірою залежить від рівня організації профілактичної роботи, своєчасності і якості планово-запобіжних ремонтних робіт, підготовленості і практичних навичок персоналу, системи нагляду за станом технічних засобів, протиаварійного захисту.

Наявність такої кількості чинників, від яких залежить безпека функціонування хімічно небезпечних об'єктів, робить цю проблему украй складною. Як показує аналіз причин великих аварій, що супроводжуються викидом (витоком) НХР, на сьогодні не можна унеможливити виникнення аварій, що призводять до поразки не лише виробничого персоналу, але і населення, що мешкає в районі функціонування ХНО.

Так, наприклад, в грудні 1984 р. на хімічному заводі фірми «Юнон Карбайд» (США) в м. Бхопал (Індія), що виробляє інсектицид «Севін» і пестицид «Темик» сталася аварія з викидом близько 43 тони метилізоцианату і продуктів його неповного термічного розкладання.

Зона зараження продуктами викиду склала в глибину 5 км, завширшки більше 2 км. В результаті аварії загинули 3150 чол., стали повними інвалідами близько 20 тис. чол., захворіли різними хворобами від наслідків отруєння більше 200 тис. чол. Відразу після аварії було госпіталізовано 14 тис. чол., 158 тис. була надана амбулаторна допомога.

Нормативними документами уряду СН-245-71 і ПКМУ №956 від 11.08.01 встановлені нормативи граничних мас індивідуальних небезпечних хімічних продуктів і визначені граничні норми їх зберігання по категоріях на об'єктах господарювання. Залежно від цього навкруги ХНО встановлюється санітарно-захисна зона. Ширина цієї зони має бути: для об'єктів 1 кл. - 1000 м; 2 кл. - 500 м; 3 кл. - 300 м; 4 кл. - 100 м; 5 кл. - 50 м.

Адміністрація ХНО повинна забезпечувати безпеку населення в районі свого розміщення, а при необхідності проводити додаткові заходи.