Какие свойства веществ представляют опасность для человека химия

токсичный химический вещество

Опасное химическое вещество (ОХВ) — токсичные химические вещества, используемые в различных отраслях промышленности и в сельском хозяйстве, которые при их розливе или выбросе в атмосферный воздух загрязняют компоненты окружающей среды и способны спровоцировать гибель или интоксикацию человека, представителей флоры или фауны.

Опасные химические вещества условно классифицируют:

• 1. Аварийно химически опасные вещества (АХОВ), более известные как сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ);
• 2. Боевые отравляющие вещества;
• 3. Вещества, провоцирующие преимущественно хронические заболевания.

В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 (99) «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности», по уровню влияния на организм человека ОХВ делят на 4 класса опасности:

• 1 класс, чрезвычайно опасные;
• 2 класс, высокоопасные;
• 3 класс, умеренноопасные;
• 4 класс, малоопасные.

Критерии к отнесению по классам опасности приведены в таблице 1.

Таблица 1. Критерии классов опасности химических веществ

В соответствии с федеральным законом от 20.06.1997 г. № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» ОХВ классифицируются следующим образом:

• — Высокотоксичные соединения;
• — Токсичные соединения;
• — Соединения, представляющие опасность для природной среды.

Критериями в данном случае служат количественная дозировка при попадании в организм человека и животных.

Таблица 2. Показатели, характеризующие токсичность вещества

Эффект токсического действия определяется количеством поступившего в организм ХОВ (химически опасные вещества), его физико-химическими свойствами, продолжительность и интенсивностью поступления, а так же взаимодействия с биологическими средами (кровью, ферментами).

Токсический эффект при влиянии различных доз и концентраций ХОВ может выразиться функциональными и структурными (патоморфологическими) модификациями. Порог вредного действия — это минимальная концентрация вещества, при воздействии которой в организме происходят изменения биологических показателей на организменном уровне, выходящие за пределы приспособительных реакций, или скрытая патология. Специфика воздействия вредных веществ на организм и общие требования безопасности определяются ГОСТом 12.0.003-74.

Промышленные яды — химические вещества, употребляемые на производстве и проявляющие при нарушении правил техники безопасности и гигиены труда негативное воздействие на организм человека.

Воздействуя на организм человека, промышленные яды способны проявлять неблагоприятное действие на потомство. Неотъемлемой частью является научная обоснованность актов санитарного законодательства в сфере установления гигиенических нормативов для факторов окружающей среды. Установлена необходимость определения предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, т. е. таких концентраций, которые в ходе всего рабочего стажа не способны вызывать у сотрудников заболеваний или отклонений в состоянии здоровья непосредственно в процессе работы или в отдаленные сроки.

В токсикологии определены следующие специальные виды токсического действия:

Иммунотоксичность, которая рассматривается с двух сторон: как непосредственно повреждающее действие веществ на иммунную систему и как участие иммунной системы в реализации механизмов токсического действия химических соединений. Оба аспекта тесно взаимосвязаны между собой.

Химический мутагенез, т.е. способность вызывать мутации. Мутации — это наследуемые изменения генетической информации, хранящейся в ДНК клеток. Наиболее изученными являются последствия действия таких веществ, как сернистый и азотистый иприты, эпоксиды, этиленимин, метилсульфонат и т.д. Химические вещества, способные вызывать мутации называются мутагенами.

Химический канцерогенез провоцируется канцерогенами, т.е. химическими веществами, воздействие которых точно приумножает частоту возникновения опухолей или укорачивает период их развития у человека или животных.

Тератогенез — токсические влияния на репродуктивную функцию. Репродуктивная функция реализовывается как сложноорганизованная последовательность физиологических процессов, протекающих в организме отца, матери, плода. Химические вещества могут оказывать неблагоприятное влияние на любом периоде реализации функции. Сложность процесса репродукции делает его крайне чувствительным для ксенобиотиков. Сложность познания процесса заключается в том, что нарушение репродукции может быть результатом даже острого токсического действия на различные органы и системы одного из «участников» процесса, в разнообразные временные этапы, а обнаруживаться спустя несколько месяцев, или даже лет, пробелами в зачатии, вынашивании, развитии плода и несостоятельностью растущего организма.

Помимо специальных видов химически опасные вещества обладают следующими видами избирательной токсичности:

Раздражающее действие — это влияние химических веществ на нервные окончания, разветвляющиеся в покровных тканях, сопровождающееся рядом местных и общих рефлекторных реакций и субъективно воспринимаемое, как неприятное чувство покалывания, жжения, рези, боли и т.д.

Максимально чувствительными к раздражению являются покровные ткани, где высокая плотность нервных окончания, где наблюдается большая доступность действия химических веществ. Это, прежде всего, конъюнктива глаз, слизистая дыхательных путей. Покровные ткани этих органов имеют особенности строения, иннервации и потому неодинаково чувствительны к различным веществам. Отдельные химические соединения провоцируют преимущественное раздражение органа зрения и условно обозначаются как слезоточивые (лакриматоры), другие — слизистой дыхательных путей (стерниты).

Дерматотоксичность — это способность химических соединений, в результате воздействия на организм немеханическим путем, провоцировать разнообразные повреждения кожных покровов.

Пульмонотоксичность — это способность химических соединений, воздействуя на организм инициировать структурно-функциональные модификации со стороны органов дыхания.

Обладая большой площадью поверхности, лёгкие находятся в состоянии стабильного воздействия химических веществ, содержащихся во вдыхаемом воздухе. В большинстве случаев, когда концентрации веществ малы, такие воздействия никак не проявляют себя. Токсический процесс инициируется при высоком уровне воздействия.

Гематотоксичность — это свойство химических веществ выборочно нарушать функции клеток крови или её клеточный состав (уменьшение или увеличение количества форменных элементов). Распространенными результатаит гематотоксичности являются:

• — нарушение свойств гемоглобина (метгемоглобинемия, карбоксигемоглобинемия),
• — анемии (в том числе гемолитические),
• — тромбоцитопении, лейкопении, лейкемии. По большей части клеточные нарушения, вызванные токсикантами, обратимы и исчезают после прекращения действия вещества. Однако встречаются и устойчивые формы, оканчивающиеся летальным исходом в случае тяжкого повреждения костного мозга.

Нейротоксичность — это способность химических веществ, воздействуя на организм немеханическим путем, спровоцировать нарушение структуры и/или функций нервной системы. Соединения, для которых уровень восприимчивости непосредственно нервной значительно ниже, чем прочих органов и систем, и в основе интоксикации которыми лежат нарушения моторных, сенсорных функции нервной системы, памяти, мышления, эмоций, поведения, условно относят к нейротоксикантам. Нейротоксичность способна стать проявлением прямого, и косвенного повреждением других органов и систем, воздействия токсикантов на нервную систему. Нейротоксичность характерна для большинства химических веществ. Поэтому практически любую острую интоксикацию в определенной степени сопровождают нарушения функций нервной системы.

Гепатотоксичность — это свойство химических веществ, воздействуя на организм немеханическим путем, вызывать структурно-функциональные нарушения печени.

Нефротоксичность — это свойство химических веществ, действуя на организм немеханическим путем порождать структурно-функциональные изменения почек. Нефротоксичность способна проявиться, как вследствие непосредственного контакта химических веществ (или их метаболитов) с паренхимой почек, так и косвенного воздействия, преимущественно через изменения гемодинамики, кислотно-основного равновесия внутренней среды, массивное образование в организме продуктов токсического разрушения клеточных элементов, подлежащих выделению через почки.

Опасные грузы – это в большинстве своем химические вещества, которые способны проникать в организм человека через кожу, органы дыхания и при проглатывании (рис. 1). Эти вещества отрицательно влияют на кровообращение и нервную систему.

Рис.1. Пути проникновения химических веществ в организм человека

Ни одно химическое вещество не может оказать воздействия на здоровье без предварительного контакта или проникновения в организм.

Большинство химических веществ в случае аварии и утечки могут распространяться в воздухе в виде пыли, тумана, паров, газов и могут потом вдыхаться. Таким образом, персонал, находящийся в пределах действия химических веществ, может подвергаться их воздействию. Вред, наносимый химическим веществом организму, зависит от степени токсичности, характера воздействия, количества (концентрации) химического вещества и периода его воздействия.

Результатом воздействия вредных веществ на организм человека могут быть острые или хронические отравления. Острые отравления возникают при поступлении в организм относительно больших количеств вредных веществ за небольшой промежуток времени и выражаются в ярких типичных нарушениях нормальной жизнедеятельности непосредственно после отравления или через сравнительно небольшой (от нескольких минут до нескольких часов, реже – нескольких суток) период. Понятно, что острые отравления не могут возникать при нормальной работе, а являются следствием аварийных ситуаций, разливов вредных веществ или грубых нарушений техники безопасности.

В отличие от острых, хронические отравления возникают при длительном воздействии на организм относительно небольших количеств вредных веществ и могут иметь место и при безаварийной работе, как следствие несоблюдения установленных правил обращения с химическими веществами и упаковками, содержащими такие вещества, дефектов средств удержания опасных грузов, несоблюдения правил личной гигиены и т.?п. Тяжелые последствия хронических отравлений усугубляются тем, что их симптомы часто бывают неспецифическими и не связываются с истинной причиной до тех пор, пока продолжающееся проникновение ядов в организм не приводит к серьезным нарушениям здоровья.

При работе с химическими веществами следует предотвратить возможность их проникновения в организм человека через легкие, кожу и через рот.

Вдыхание газов, паров, туманов и аэрозолей

Поступление вредных веществ в организм человека через органы дыхания – наиболее распространенная опасность при обращении с химическими веществами. Поражению различных органов и систем организма при ингаляционных отравлениях способствует большая поверхность легочной ткани и быстрота проникновения вредных веществ в кровь. В случае аварийных ситуаций при перевозке опасных грузов основной путь борьбы с ингаляционными отравлениями заключается в удалении от места утечки или просыпания.

Многие химические вещества не имеют никакого предупреждающего запаха и не вызывают раздражение слизистых оболочек, даже в том случае, когда они присутствуют в воздухе в опасных концентрациях. Между тем, такие вредные вещества представляют гораздо большую опасность. В этом случае человек может не чувствовать, что подвергается опасности отравления, и не принимает своевременно мер предосторожности.

Проникновение через кожные покровы

Способность разных химических веществ проникать через кожу довольно разнообразна. Поглощение через кожу является вторым после вдыхания наиболее распространенным путем профессионального воздействия химических веществ. Опасность отравления при попадании токсичных веществ на кожу обычно остается недооцененной. Между тем, многие органические жидкости обладают способностью легко всасываться при попадании на кожу. Некоторые вещества проникают через кожу, не вызывая никаких ощущений. Защитный внешний слой кожи может быть размягчен (растворителями, раствором питьевой соды и пр.), что позволяет другим химическим веществам легко проникать в систему кровообращения. При этом количество яда, проникшего в организм при единовременном контакте, может исчисляться сотнями миллиграммов, а при продолжительном контакте или большой площади поражения – граммами. Те же количества ядовитых веществ могут попасть в организм через легкие только при длительном (несколько десятков часов) пребывании в атмосфере, содержащей высокие концентрация паров данного вещества.

Твердые вещества также могут проникать через неповрежденную кожу, особенно если они находятся в мелкодисперсном, пылеобразном состоянии. При попадании под одежду, особенно на внутренние поверхности манжет, воротничков, частицы пыли постепенно втираются в поры кожи при движении. Увлажнение кожи, например, при потении, резко увеличивает скорость проникновения через нее.

Наконец, токсичные пары и газы могут попадать в организм через кожные покровы и непосредственно из воздуха, так как кожа участвует в процессе дыхания.

Необходимо учитывать способность текстильных материалов, особенно шерсти и хлопка, поглощать в значительных количествах из окружающей атмосферы жидкие и газообразные вещества. Работа без спецодежды создает условия для накопления ядовитых веществ в личной одежде. Постепенно удаляясь из ткани, яды впитываются всей поверхностью кожи, причем их действие продолжается и после удаления из опасной зоны.

Поступление через пищеварительный тракт

Непреднамеренное попадание небольших количеств вредных веществ в органы пищеварения возможно при нарушении правил личной гигиены, при курении и приеме пищи в опасной зоне. Это могут быть газы, пары, жидкие или твердые вещества. Вдыхаемая пыль может быть проглочена, а пища или сигареты могут быть испачканы грязными руками. По этой причине при ликвидации аварий с опасными грузами не рекомендуется пить, принимать пищу и курить.

Попадание некоторых взрывчатых веществ на кожу может вызвать кожные заболевания – дерматиты. Многие химические вещества могут оказывать острые локальные повреждения, например, химические ожоги, вызываемые воздействием коррозионных веществ или повреждения легких в случае вдыхания таких газов, как озон, фосген и оксиды азота. Попадание химических веществ в глаза может нанести непоправимый ущерб здоровью.

Каким бы образом химические вещества не проникли внутрь организма, попадая в систему кровообращения, они распространяются по всему организму. Таким образом, повреждение может произойти как в месте проникновения, так и в органах, находящихся далеко от места воздействия.

Как только вредное вещество проникает в систему кровообращения, оно распространяется по всему организму. При этом оно может попасть в печень, которая является важнейшим органом, выводящим токсины. Печень старается переработать токсичные агенты в менее токсичные или полезные для организма. Этот процесс называется метаболизмом (обменом веществ). Некоторые вещества, такие как тетрахлорметан, могут разрушить печень.

Организм выводит нежелательные химические вещества. Почки фильтруют их из системы кровообращения и являются основным каналом, через который организм выводит яды. Однако почки могут разрушаться под воздействием токсичных веществ, таких, как тетрахлорметан, этиленгликоль и сероуглерод. Кадмий вызывает постоянное нарушение работы почек.