Заняття 4. Ор в навколишньому середовищі та захист від них.

Навчальні питання:

1. Класифікація отруйних речовин та показники їх токсичності.

2. Характер та оцінка наслідків хімічно небезпечних аварій.

3. Захист персоналу та населення від дії СДОР.

Широкомасштабне використання в народному господарстві десятків тисяч найрізноманітніших хімічних сполук призводить до забруднення навколишнього середовища. Переважна більшість цих сполук є токсичними і отруйними у тій чи іншій мірі. Велика кількість токсичних речовин потрапляє в атмосферу, воду, ґрунти в результаті діяльності підприємств, промислових об’єктів, при експлуатації транспорту та техніки. Але незрівнянно більше забруднення середовища токсикантами відбувається при екстремальних ситуаціях – аваріях чи бойових діях.

1.Класифікація отруйних речовин та показники їх токсичності.

Отруйні речовини (ОР) можуть потрапляти в організм людини кількома шляхами: осідати на шкірних покривах, через органи дихання (інгаляційним шляхом) і через шлунково-кишковий тракт (пероральним шляхом).

З точки зору негативного впливу на людину отруйні речовини володіють рядом властивостей, головною з яких є токсичність.

Токсичність хімічних речовин – це їх здатність викликати патологічні зміни в організмі, які викликають втрату працездатності або загибель. За ступенем токсичності речовини, які потрапляють в організм людини названими шляхами, поділяються на шість груп .

Таблиця Характеристика отруйних речовин за ступенем токсичності

Клас токсичності	ГДК в повітрі, мг/м3	Середні смертельні
		концентрація, мг/л	доза при внутрішньому надходженні, мг/кг
Надзвичайно токсичні	0,1	< 1	< 1
Високотоксичні	0,1-1	1-5	1-50
Сильнотоксичні	1,1-10	6-20	51-500
Помірно токсичні	1,1-10	21-80	501-5000
Малотоксичні	> 10	81-160	5001-15000
Практично нетоксичні	-	> 160	> 15000

Надзвичайно і високотоксичні (найбільш небезпечні) речовини це:

• деякі сполуки металів (миш’яку, ртуті, кадмію, свинцю, талію, цинку та ін.);

• речовини, які містять ціанисту групу (синильна кислота та її солі, нітрити, органічні ізоціанати та ін.);

• сполуки фосфору (хлорид фосфору, оксихлорид, фосфін і т.п.);

• фторорганічні сполуки (фторетанол, фтороцтова кислота та її ефіри);

• карбоніли металів (тетракарбоніл нікелю, пентакарбоніл заліза та ін.);

• галогени (хлор, бром) та ряд інших сполук.

Сильнотоксичні хімічні речовини це:

• мінеральні та органічні кислоти (сірчана, азотна, фосфорна та ін.);

• луги (аміак, їдкий калій та ін.);

• сполуки сірки (сірководень, розчинні сульфіди та ін.);

• деякі спирти та альдегіди кислот;

• органічні та неорганічні нітро- та аміносполуки (анілін, нітробензол, нітротолуол, амілнітрит та ін.);

• гетероциклічні сполуки;

• хлор- та бромсполуки вуглеводнів.

Помірно токсичні, малотоксичні та практично нетоксичні – це хімічні речовини, які є хімічно безпечними для людини. До них належать решта хімічних сполук.

Хімічні речовини, в т.ч. і нетоксичні, можуть негативно впливати на людський організм, враховуючи період їх дії, кумулятивні властивості, стан самого організму та ін. Але причиною масових уражень людей може стати лише група сильнодіючих отруйних речовин (СДОР), які в аварійній обстановці легко переходять в атмосферу, воду, грунт та ін.

Особливу групу отруйних речовин складають пестициди (хімічні препарати боротьби із шкідниками та бур’янами в сільському господарстві). В залежності від призначення їх поділяють на: інсектициди (знищують шкідливих комах), фунгіциди (знищують хвороботворні гриби), зооциди (знищують хребетні тварини), бактерициди (знищують хвороботворні бактерії), гербіциди (знищують бур’яни), арборициди (знищують деревну та чагарникову рослинність), акарициди (знищують кліщів), дефоліанти (знищують листя рослин), дефлоранти (знищують квітки рослин), нематоциди (знищують слимаків) та ін. Багато пестицидів мають здатність накопичуватись, тобто акумулюватись, бути джерелом отруєння організмів, які ними харчуються. Пестициди застосовують тільки в крайніх випадках, коли інші заходи недостатньо ефективні.

Більшість перелічених хімічних речовин (в т.ч. і практично нетоксичних) може стати причиною ураження людини, але масові ураження (в результаті аварійного витоку речовин) можуть викликати не всі, навіть високотоксичні, речовини. Але всі хімічні речовини, потрапивши у навколишнє середовище в кількостях, які перевищують певне гранично допустиме значення, стають причиною його забруднення та отруєння, що в кінцевому результаті негативно впливає на людський організм.

Лише частина хімічних речовин при аварійних ситуаціях, які виникають при порушенні правил їх виробництва, застосування, зберігання, перевезення, може стати причиною масового ураження людей. Такі хімічні речовини називаються сильнодіючими отруйними речовинами (СДОР). Частина з них може бути використана в якості бойових речовин.

Існують найрізноманітніші класифікації ОР, створені з точки зору спеціалістів різних профілів (медиків, хіміків, військових і т.п.). В наш час найбільшого поширення набули фізіологічна і токсична класифікації. В основі фізіологічної класифікації лежать поділ ОР за їх найбільш вираженою дією на організм або за першими ознаками ураження. Згідно з цією класифікацією всі ОР поділяються на шість груп:

• нервово-паралітичні;

• шкірнонаривні;

• загальноотруйні;

• задушливі;

• психотропні;

• подразливі.

Деякі ОР можуть одночасно належати до однієї чи кількох груп, оскільки характеризуються комплексною дією.

Згідно класифікації за бойовим призначенням ОР поділяються на групи. До групи смертельних речовин відносяться ті, які призначені для знищення живої сили (нервово-паралітичні, шкірнонаривні і задушливі). До групи речовин тимчасової дії відносяться психотропні і подразнюючі речовини. Цей поділ умовний, оскільки кінцевий результат дії ОР залежить від її токсичності, токсодози, яка потрапила в організм, і умов застосування.

Кількісно токсичність ОР оцінюють дозою (С-доза для ОР, які діють інгаляційним шляхом, Д-доза для ОР, які діють шкірно-резорбтивно). Токсичність однієї і тієї ж речовини різна для різних організмів і залежить від шляху поступлення в організм. Вирізняють смертельні (летальні) порогові токсодози і ті, які виводять з ладу.

Летальна токсодоза (L-від лат. Letalis – смертельний) – це кількість отруйної речовини, яка при попаданні в організм викликає смерть. Існує поняття абсолютно смертельних токсодоз, які викликають загибель 100 % уражених (LД100) і середньо-смертельних, коли смерть наступає у 50 % уражених (LД50).

Токсодоза, яка виводить з ладу (ІД від англ. Incapacitate – виводити з ладу) – це кількість отруйної речовини, яка при попаданні в організм виводить його з ладу і може привести до летального кінця. Вирізняють ІД100 або ІД50.

Порогова токсодоза (РД-від англ. Primary – початковий) – це кількість отруйної речовини, яка викликає початкові ознаки ураження організму. Існують РД100 і РД50.

Велике значення в оцінці небезпеки хімічних сполук має ступінь їх кумулятивної дії, тобто здатність речовин накопичуватись в організмі і викликати ряд патологічних змін, які ведуть до виникнення хронічних захворювань. Кумулятивна дія речовин є результатом сукупної дії багатьох факторів, втому числі процесів всмоктування ОР, хімічних перетворень, накопичення в найбільш уразливих системах чи органах, виведення ОР з організму. Кожна шкідлива речовина характеризується своїми кумулятивними властивостями, тобто має свій коефіцієнт кумуляції. Розроблена класифікація ОР за таким коефіцієнтом відносить до першої групи речовини з різко вираженою кумуляцією (коефіцієнт менше 1), до другої – вираженою кумуляцією (коефіцієнт – 1-3), третьої – помірною (коефіцієнт – 3-5), четвертої – слабко вираженою (коефіцієнт більше 5).

Для характеристики токсичності ОР користуються показником граничної концентрації, під якою розуміють найменшу кількість речовини, яка може викликати певну фізіологічну реакцію, характерну для первинних ознак ураження. В повсякденній практиці широко застосовується поняття гранично допустимих концентрацій хімічних речовин у навколишньому середовищі (ГДК). ГДК для отруйних речовин – це максимально допустима концентрація, яка при постійній дії на людину за добу не викликає патологічних змін в організмі. Цей показник не використовується для оцінки аварійних ситуацій у зв’язку з різним часом дії ОР на організм людини в аварійній обстановці.

При оцінці токсичності СДОР необхідно враховувати не лише характер і ступінь токсичності, а й шляхи потрапляння ОР в організм. Для ОР введені токсодози при інгаляційних (дихальних) і шкірно-резорбтивних (потрапляння на шкіру) ураженнях, що дозволяє порівняти токсодози і оцінити ступінь ураження людей.

Інгаляційні токсодози вимірюються в грамах за хвилину на кубічний метр (г хв/м3, г с/м3, мг хв/л), а шкірні – в грамах на одиницю поверхні людського тіла або на одиницю поверхні або маси (мг/см2 і т.п., або мг/кг) або на людину (мг/люд., г/люд.).

Токсикологічні характеристики ОР, які застосовуються при бойових діях, наводяться в таблиці. Токсикологічні характеристики отруйних речовин

Назва	Ураження через органи дихання			Ураження через шкіру LД50, г/люд
	LCt50, г хв/м3	ICt50, г хв/м3	PCt50, г хв/м3
VX Зоман Зарин Іприт Синильна к-та Хлорціан Фосген BZ Хлорацетофенон Адамсит CS CR	0,035 0,05 0,1 1,3 2 11 3,2 110 85 30 25 -	0,005 0,025 0,055 0,2 0,3 7 1,6 0,11 0,08 0,03 0,02 0,001	1×10-4 2×10-4 25×10-4 25×10-3 15×10-3 12×10-3 8×10-1 1×10-2 2×10-2 1×10-4 15×10-4 4×10-5	0,007 0,1 1,48 5 - - - - - - - -