Вредные вещества и их воздействие. Вредные вещества

Пары, газы, жидкости, аэрозоли, химические соединения, смеси (далее вещества) при контакте с организмом человека могут вызывать изменения в состоянии здоровья или заболевания.

Воздействие вредных веществ на человека может сопровождаться отравлениями и травмами.

В настоящее время известно более 7 млн химических веществ и соединений, из которых около 60 тысяч находят применение в деятельности человека.

Классификация и виды вредных веществ

По химическому строению вредные вещества можно разделить на следующие группы:

органические соединения (альдегиды, спирты, кетоны);
элементно-органические соединения (фосфорорганические, хлорорганические);
неорганические (свинец, ртуть).

По агрегатному состоянию вредные вещества делятся на газы, пары, аэрозоли и их смеси.

По действию на организм человека вредные вещества подразделяются на следующие группы:

1. Токсичные - вступающие во взаимодействие с организмом человека, вызывающие различные отклонения в состоянии здоровья работающего. В зависимости от физиологического воздействия на человека токсичные вещества условно могут быть разделены на четыре группы:

раздражающие - действующие на дыхательные пути и слизистую оболочку глаз: сернистый газ, хлор, аммиак, фтористый и хлористый водород, форматьдегид, окислы азота;
удушающие - нарушающие процесс усвоения кислорода тканями: оксид углерода, хлор, сероводород и др.;
наркотические - азот под давлением, трихлорэтилен, бензил, дихлоэтанацитилен, ацетон, фенол, четыреххлористый углерод;
соматические - вызывающие нарушение деятельности организма или его отдельных систем: свинец, ртуть, бензол, мышьяк и его соединения, метиловый спирт;

2. Сенсибилизирующие — вызывающие нейроэндокринные нарушения, сопровождающиеся гнездковой плешивостью, депигментацией кожи;

3. Канцерогенные - вызывающие рост раковых клеток;

4. Генеративные — гонадотропные (действующие на половую сферу), эмбриотропные (действующие на эмбрионы), мутагенные (действующие на наследственность).

5. Аллергены - вызывающие различные аллергические реакции. По степени опасности для организма человека все вредные вещества разделены на 4 класса опасности (ГОСТ 12.1.007-76): 1-й класс — чрезвычайно опасные; 2-й класс — высокоопасные; 3-й класс — умеренно опасные; 4-й класс — малоопасные.

Химические вещества в зависимости от их практического использования классифицируются на:

промышленные яды — используемые в производстве органические растворители (например, дихлорэтан), топливо (например, пропан, бутан), красители (например, анилин) и др.;
ядохимикаты — используемые в сельском хозяйстве пестициды и др.;
лекарственные средства;
бытовые химикаты — применяемые в виде пищевых добавок (например, уксус), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т. д.;
биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях, грибах, у животных и насекомых;
отравляющие вещества (ОВ) — зарин, иприт, фосген и др.

Виды вредных веществ по характеру воздействия на человека :

общетоксические - вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы: центральную нервную систему, кроветворные органы, печень, почки (углеводороды, спирты, анилин, сероводород, синильная кислота и ее соли, соли ртути, хлорированные углеводороды, оксид углерода и др.);
раздражающие - вызывающие раздражение слизистых оболочек, дыхательных путей, глаз, легких, кожи (органические азотокрасители, диметиламинобензол и другие антибиотики и др.);
сенсибилизирующие — действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки и др.);
мутагенные — приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные изотопы и др.);
канцерогенные — вызывающие злокачественные опухоли (хром, никель, асбест, бенз(а)иирен, ароматические амины и пр.);
влияющие на репродуктивную (детородную) функцию - вызывающие возникновение врожденных пороков, отклонений от нормального развития детей, влияющие на нормальное развитие плода (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные изотопы, борная кислота и др.).

Классы опасности вредных веществ

В организм человека вредные химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы. Основным же путем проникновения вредных веществ в организм являются органы дыхания.

Распределение вредных веществ в организме подчиняется определенным закономерностям. Сначала происходит распределение вещества в организме, затем основную роль начинает играть поглощающая способность тканей.

Вредное действие химических веществ на организм человека изучает специальная наука — токсикология.

Токсикология — это медицинская наука, изучающая свойства ядовитых веществ, механизм их действия на живой организм, сущность вызываемого ими патологического процесса (отравления), методы его лечения и предупреждения. Область токсикологии, изучающая действие химических веществ на человека в условиях производства, называется промышленной токсикологией .

Токсичность — это способность веществ оказывать вредное действие на живые организмы.

Основным критерием (показателем) токсичности вещества является ПДК (единицей измерения концентрации является мг/м 3). Показатель токсичности вещества определяет его опасность. По степени опасности вредные вещества разделяют на четыре класса (табл. 1).

Таблица 1. Классы опасности веществ по ПДК в воздухе рабочей зоны (по ГОСТ 12.1.007-76)

Кроме показателя ПДК, который определяет класс опасности по концентрации вещества в воздухе, используются и другие показатели.

Средняя смертельная концентрация в воздухе ЛК 50 (мг/м 3) — концентрация вещества, вызывающая гибель 50% животных при двух-четырехчасовом вдыхании.

Средняя смертельная доза при нанесении на кожу ЛД 50 (мг/кг — миллиграмм вредного на кг массы животного) доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном нанесении на кожу.

Средняя смертельная доза ДЛ 50 (мг/кг) — доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном введении в желудок.

При определении указанных средних смертельных концентраций и доз испытания проводят на мышах и крысах.

По указанным показателям класс опасности вещества определяют по следующим количественным значениям (табл. 2).

Вредным называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызывать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Химические вещества по сфере применения классифицируют на:

- промышленные яды, используемые в производстве: например, органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин);
- ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды (гексахлоран), инсектициды (карбофос) и др.;
- лекарственные средства;
- бытовые химикаты, используемые в виде пищевых добавок (уксусная кислота), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т. д.;
- биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях и грибах (аконит, цикута), у животных и насекомых (змей, пчел, скорпионов);
- отравляющие вещества (ОВ): зарин, иприт, фосген и др.

В организм промышленные химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Однако основным путем поступления являются легкие. Помимо острых и хронических профессиональных интоксикаций промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости.

По избирательной токсичности выделяют яды:

- сердечные с преимущественным кардиотоксическим действием; к этой группе относят многие лекарственные препараты, растительные яды, соли металлов (бария, калия, кобальта, кадмия);
- нервные, вызывающие нарушение преимущественно психической активности (угарный газ, фосфорорганические соединения, алкоголь и его суррогаты, наркотики, снотворные лекарственные препараты и др.);
- печеночные, среди которых особо следует выделить хлорированные углеводороды, ядовитые грибы, фенолы и альдегиды;
- почечные - соединения тяжелых металлов этиленгликоль, щавелевая кислота;
- кровяные - анилин и его производные, нитриты, мышьяковистый водород;
- легочные - оксиды азота, озон, фосген и др.

Классификация веществ по характеру воздействия на организм и общие требования безопасности регламентируются ГОСТ 12.0.003--74.

Согласно ГОСТ, вещества подразделяются на:

- токсические, вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы (ЦНС, кроветворения), вызывающие патологические изменения печени, почек;
- раздражающие - вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов;
- сенсибилизирующие, действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки на основе нитро- и нитрозосоединений и др.);
-мутагенные, приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные изотопы и др.);
- канцерогенные, вызывающие, как правило, злокачественные новообразования (циклические амины, ароматические углеводороды, хром, никель, асбест и др.);
- влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные изотопы и др.).

Распределение ядовитых веществ в организме подчиняется определенным закономерностям. Первоначально происходит динамическое распределение вещества в соответствии с интенсивностью кровообращения. Затем основную роль начинает играть сорбционная способность тканей. Существуют три главных бассейна, связанных с распределением вредных веществ: внеклеточная жидкость (14 л для человека массой 70 кг), внутриклеточная жидкость (28 л) и жировая ткань. Поэтому распределение веществ зависит от таких физико-химических свойств, как водорастворимость, жирорастворимость и способность к диссоциации. Для ряда металлов (серебра, марганца, хрома, ванадия, кадмия и др.) характерно быстрое выведение из крови и накопление в печени и почках.

Сенсибилизация -- состояние организма, при котором повторное воздействие вещества вызывает больший эффект, чем предыдущее. Эффект сенсибилизации связан с образованием в крови и других внутренних средах измененных и ставших чужеродными для организма белковых молекул, индуцирующих формирование антител. К веществам, вызывающим сенсибилизацию, относятся бериллий и его соединения, карбонилы никеля, железа, кобальта, соединения ванадия и т. д.

При повторяющемся воздействии вредных веществ на организм можно наблюдать и ослабление эффектов вследствие привыкания. Для развития привыкания к хроническому воздействию яда необходимо, чтобы его концентрация (доза) была достаточной для формирования ответной приспособительной реакции и нечрезмерной, приводящей к быстрому и серьезному повреждению организма. При оценке развития привыкания к токсическому воздействию надо учитывать возможное развитие повышенной устойчивости к одним веществам после воздействия других. Это явление называют толерантностью.

Отравления протекают в острой, подострой и хронической формах. Острые отравления чаще бывают групповыми и происходят в результате аварий, поломок оборудования и грубых нарушений требований безопасности труда; они характеризуются кратковременностью действия токсичных веществ, не более чем в течение одной смены; поступлением в организм вредного вещества в относительно больших количествах -- при высоких концентрациях в воздухе; ошибочном приеме внутрь; сильном загрязнении кожных покровов. Например, чрезвычайно быстрое отравление может наступить при воздействии паров бензина, сероводорода высоких концентраций и закончиться гибелью от паралича дыхательного центра, если пострадавшего сразу же не вынести на свежий воздух. Оксиды азота вследствие общетоксического действия в тяжелых случаях могут вызвать развитие комы, судороги, резкое падение артериального давления.

Хронические отравления возникают постепенно, при длительном поступлении яда в организм в относительно небольших количествах. Отравления развиваются вследствие накопления массы вредного вещества в организме (материальной кумуляции) или вызываемых ими нарушений в организме (функциональная кумуляция). Хронические отравления органов дыхания могут быть следствием перенесенной однократной или нескольких повторных острых интоксикаций. К ядам, вызывающим хронические отравления в результате только функциональной кумуляции, относятся хлорированные углеводороды, бензол, бензины и др.

Комбинированное действие - это одновременное или последовательное действие на организм нескольких ядов при одном и том же пути поступления. Различают несколько типов комбинированного действия ядов в зависимости от эффектов токсичности: аддитивного, потенцированного, антагонистического и независимого действия.

Аддитивное действие -- это суммарный эффект смеси, равный сумме эффектов действующих компонентов. Аддитивность характерна для веществ однонаправленного действия, когда компоненты смеси оказывают влияние на одни и те же системы организма, причем при количественно одинаковой замене компонентов друг другом токсичность смеси не меняется. Примером аддитивности является наркотическое действие смеси углеводородов (бензола и изопропилбензола).

При потенцированном действии (синергизме) компоненты смеси действуют так, что одно вещество усиливает действие другого. Эффект комбинированного действия при синергизме выше, больше аддитивного, и это учитывается при анализе гигиенической ситуации в конкретных производственных условиях. Потенцирование отмечается при совместном действии диоксида серы и хлора; алкоголь повышает опасность отравления анилином, ртутью и некоторыми другими промышленными ядами. Явление потенцирования возможно только» в случае острого отравления.

Антагонистическое действие - эффект комбинированного действия менее ожидаемого. Компоненты смеси действуют так, что одно вещество ослабляет действие другого, эффект -- менее аддитивного. Примером может служит антидотное (обезвреживающее) взаимодействие между эзерином и атропином.

При независимом действии комбинированный эффект не отличается от изолированного действия каждого яда в отдельности. Преобладает эффект наиболее токсичного вещества. Комбинации веществ с независимым действием встречаются достаточно часто, например бензол и раздражающие газы, смесь продуктов сгорания и пыли.

Для ограничения неблагоприятного воздействия вредных веществ применяют гигиеническое нормирование их содержания в различных средах. В связи с тем, что требование полного отсутствия промышленных ядов в зоне дыхания работающих часто невыполнимо, особую значимость приобретает гигиеническая регламентация содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ГОСТ 12.1.005--88 и ГН 2.2.5.686--98). Такая регламентация в настоящее время проводится в три этапа: 1) обоснование ориентировочного безопасного уровня воздействия (ОБУВ); (ГН 2.2.5.687-98); 2) обоснование ПДК; 3) корректирование ПДК с учетом условий труда работающих и состояния их здоровья. Установлению ПДК может предшествовать обоснование ОБУВ в воздухе рабочей зоны, атмосфере населенных мест, в воде, почве.

Ориентировочный безопасный уровень воздействия устанавливают временно, на период, предшествующий проектированию производства. Значение ОБУВ определяется путем расчета по физико-химическим свойствам или путем интерполяций и экстраполяции в гомологических рядах (близких по строению) соединений или по показателям острой токсичности. ОБУВ должны пересматриваться через два года после их утверждения.

Предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны -- это концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в продолжение 8 ч или при другой длительности, но не превышающей 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызывать заболеваний или отклонений в состояний здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего или последующего поколений.

При обосновании коэффициента запаса учитывают КВИО, выраженные кумулятивные свойства, возможность кожно-резорбтивного действия, чем они значительнее, тем больше избираемый коэффициент запаса. При выявлении специфического действия -- мутагенного, канцерогенного, сенсибилизирующего -- принимаются наибольшие значения коэффициента запаса (10 и более).

До недавнего времени ПДК химических веществ оценивали как максимальные ПДК мр. Превышение их даже в течение короткого времени запрещалось. В последнее время для веществ, обладающих кумулятивными свойствами (меди, ртути, свинца и др.), для гигиенического контроля введена вторая величина -- среднесменная концентрация ПДКсс. Это средняя концентрация, полученная путем непрерывного или прерывистого отбора проб воздуха при суммарном времени не менее 75 % продолжительности рабочей смены, или средневзвешенная концентрация в течение смены в зоне дыхания работающих на местах постоянного или временного их пребывания.

Для веществ, обладающих кожно-резорбтивным действием, обосновывается предельно допустимый уровень загрязнения кожи в соответствии с ГН 2.2.5.563-96.

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе населенных мест -- максимальные концентрации, отнесенные к определенному периоду осреднения (30 мин, 24 ч, 1 мес, 1 год) и не оказывающие при регламентированной вероятности их появления ни прямого, ни косвенного вредного воздействия на организм человека, включая отдаленные последствия для настоящего и последующих поколений, не снижающие работоспособности человека и не ухудшающие его самочувствия.

Максимальная (разовая) концентрация ПДК мр -- наиболее высокая из числа 30-минутных концентраций, зарегистрированных в данной точке за определенный период наблюдения.

Среднесуточная концентрация ПДК СС -- средняя из числа концентраций, выявленных в течение суток или отбираемая непрерывно в течение 24 ч.

Если порог токсического действия для какого-то вещества оказывается менее чувствительным, то решающим в обосновании ПДК является порог рефлекторного воздействия как наиболее чувствительный. В подобных случаях ПДКмр > ПДКсс, например для бензина и акролеина. Если же порог рефлекторного действия менее чувствителен, чем порог токсического действия, то принимают ПДКмр = ПДКсс. Существует группа веществ, у которых отсутствует порог рефлекторного действия (мышьяк, марганец и др.) или он выражен недостаточно четко (оксид ванадия (V)). Для таких веществ ПДК мр не нормируется, а устанавливается лишь ПДКсс. Эти концентрации определена ГН 2.1.6.695--98. А ориентированные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест установлены ГН 2.1.6.1339--03.

Нормирование качества воды рек, озер и водохранилищ проводят в соответствии с «Санитарными правилами и нормами охраны поверхностных вод от загрязнения» № 4630--88 МЗ СССР двух категорий: I-водоемы хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения и II-рыбохозяйственного назначения.

Правила устанавливают нормируемые значения для следующих параметров воды водоемов: содержание плавающих примесей и взвешенных веществ, запах, привкус, окраска и температура воды, значение рН, состав и концентрации минеральных примесей и растворенного в воде кислорода, биологическая потребность воды в кислороде, состав и ПДК„ ядовитых и вредных веществ и болезнетворных бактерий.

Лимитирующий показатель вредности (ЛПВ) для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения используют трех видов: санитарно-токсикологический, общесанитарный и орга-нолептический; для водоемов рыбохозяйственного назначения наряду с указанными используют еще два вида ЛПВ: токсикологический и рыбохозяйственный.

Гигиенические и технические требования к источникам водоснабжения и правила их выбора в интересах здоровья населения регламентируются ГОСТ 2761--84. Гигиенические требования к качеству питьевой воды централизованных систем питьевого водоснабжения указаны в санитарных правилах и нормах СанПиН 2.1.4.559-96 и СанПиН 2.1.4.544-96, а также ГН 2.1.5.689-98.

Нормирование химического загрязнения почв осуществляется по; предельно допустимым концентрациям (ПДК п). Это концентрация химического вещества (мг) в пахотном слое почвы (кг), которая не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы. По своей величине ПДК п значительно отличается от принятых допустимых концентраций для; воды и воздуха. Это отличие объясняется тем, что поступление вредных веществ в организм непосредственно из почвы происходит в исключительных случаях в незначительных количествах, в основном через контактирующие с почвой среды (воздух, воду, растения).

Регламентирование загрязнения осуществляется в соответствии с нормативными документами. Различают четыре разновидности ПДК п в зависимости от пути миграции химических веществ в сопредельные среды: ТВ - транслокационный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы через корневую систему в зеленую массу и плоды растений; МА - миграционный воздушный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в атмосферу; MB - миграционный водный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в подземные грунтовые воды и водные источники; ОС - общесанитарный показатель, характеризующий влияние химического вещества на самоочищающую способность почвы и микробиоценоз. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест проводится по методическим указаниям МУ2.1.7.730--99.

Для контроля содержания вредных веществ в воздухе применяются следующие методы: лабораторные, экспрессные и индикаторные. Лабораторные методы определения вредных веществ в воздухе -- это отбор пробы воздуха на производстве и ее анализ в лабораторных условиях.

В ряде случаев необходимо быстрое решение вопроса о степени загрязнения воздушной среды производственного помещения. С этой целью используются универсальные газоанализаторы (УГ), работа которых основана на цветных реакциях в небольших объемах высокочувствительной жидкости или твердого вещества-носителя, пропитанного индикаторами. Твердый носитель, например силикагель, помещают в стеклянную трубочку, через которую пропускают определенный объем исследуемого воздуха. О количестве вредного вещества судят по длине окрашенного столбика, сравнивая его со специально проградуированной шкалой.

Индикаторные методы анализа применяют для обнаружения высокоопасных веществ (ртути, цианистых соединений и др.). С их помощью можно быстро выполнять качественные анализы.

Основным методом анализа запыленности воздуха промышленных предприятий является метод определения массы пыли в сочетании с определенным размером частиц (дисперсности) пыли. Этот метод основан на принципе определения увеличения массы при пропускании через фильтр исследуемого воздуха определенного объема. В качестве фильтров применяют бумажные, стекловолокнистые АФА. Разница в массе фильтра до и после протягивания запыленного воздуха характеризует содержание пыли в объеме протянутого воздуха.

Дисперсность пыли определяется счетным методом с помощью прибора АЗ-5 (при малых концентрациях пыли), а при больших концентрациях -- с использованием импакторов.

Для оздоровления воздушной среды помещений, в которой содержаться пыли и газы веществ применяют методы:

1 Механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими. Эти мероприятия имеют большое значение для защиты от воздействия вредных веществ, теплового излучения, особенно при выполнении тяжелых работ. Автоматизация процессов, сопровождающихся - выделением вредных веществ, не только повышает производительность, но и улучшает условия труда, поскольку рабочие выводятся из опасной зоны. Например, внедрение автоматической сварки с дистанционным управлением вместо ручной дает возможность резко оздоровить условия труда сварщика, применение роботов-манипуляторов позволяет устранить тяжелый ручной труд.
2 Применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону. При проектировании новых технологических процессов и оборудования необходимо добиваться исключения или резкого уменьшения выделения вредных веществ в воздух производственных помещений. Этого можно достичь, например, заменой токсичных веществ нетоксичными, переходом с твердого и жидкого топлива на газообразное, электрический высокочастотный нагрев; применением пылеиодавления водой (увлажнение, мокрый помол) при измельчении и транспортировке материалов и т. д.

Большое значение для оздоровления воздушной среды имеет надежная герметизация оборудования, в котором находятся вредные, вещества, в частности, нагревательных печей, газопроводов, насосов, компрессоров, конвейеров и т. д. Через неплотности в соединениях, а также вследствие газопроницаемости материалов происходит истечение находящихся под давлением газов. Количество вытекающего газа зависит от его физических свойств, площади неплотностей и разницы давлений снаружи и внутри оборудования.

3 Защита от источников тепловых излучений. Это важно для снижения температуры воздуха в помещении и теплового облучения работающих.
4 Устройство вентиляции и отопления, что имеет большое значение для оздоровления воздушной среды в производственных помещениях.
5 Применение средств индивидуальной защиты.

Выполнение различных видов работ в промышленности сопровождается выделением в воздушную среду вредных веществ.

Вредное вещество - это вещество, которое в случае нарушения требований безопасности может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящих и последующих поколений.

Проникновение вредных веществ в организм человека происходит через дыхательные пути (основной путь), а также через кожу и с пищей, если человек принимает ее, находясь на рабочем месте.

Действие этих веществ следует рассматривать как воздействие опасных или вредных производственных факторов, так как они оказывают негативное (токсическое ) действие на организм человека.

В результате воздействия этих веществ у человека возникает отравление - болезненное состояние, тяжесть которого зависит от продолжительности воздействия, концентрации и вида вредного вещества.

В современном производстве находит применение более 60 тысяч химических соединений, большинство из которых синтезировано человеком и не встречается в природе.

Существуют различные классификации вредных веществ, в основу которых положено их действие на человеческий организм.

В соответствии с наиболее распространенной (по Е.Я. Юдину и СВ. Белову) классификацией вредные вещества делятся на шесть групп:

Общетоксические химические вещества (углеводороды, спирты, анилин, сероводород, синильная кислота и ее соли, соли ртути, хлорированные углеводороды, оксид углерода) вызывают отравление всего организма, приводящее к расстройствам нервной системы, мышечным судорогам, нарушениям структуры ферментов, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином.

Раздражающие вещества (хлор, аммиак, диоксид серы, туманы кислот, оксиды азота и др.) воздействуют на слизистые оболочки, верхние и глубокие дыхательные пути.

Сенсибилизирующие вещества (органические азокрасители, диметиламиноазобензол и другие антибиотики) повышают чувствительность организма к химическим веществам, а в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям.

Канцерогенные вещества (бенз(а)пирен, асбест, нитроазосоединения. ароматические амины и др.) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний. Этот процесс может быть отдален от момента воздействия вещества на годы, и даже десятилетия.

Мутагенные вещества (этиленамин, окись этилена, хлорированные углеводороды, соединения свинца и ртути и др.) оказывают воздействие на неполовые (соматические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки (гаметы). Воздействие мутагенных веществ на соматические клетки вызывают изменения в генотипе человека, контактирующего с этими веществами. Они обнаруживаются в отдаленном периоде жизни и проявляются в преждевременном старении, повышении общей заболеваемости, злокачественных новообразований. При воздействии на половые клетки мутагенное влияние сказывается на последующее поколение, иногда в очень отдаленные сроки.

Химические вещества, влияющие на репродуктивную функцию человека (борная кислота, аммиак, многие химические вещества в больших количествах), вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклонений от нормальной структуры у потомства, влияют на развитие плода в матке и послеродовое развитие и здоровье потомства.

Наиболее благоприятен для дыхания атмосферный воздух , содержащий (% по объему): азота - 78,08, кислорода - 20,95, инертных газов - 0,93, углекислого газа - 0,03, прочих газов - 0,01. Необходимо обращать внимание и на содержание в воздухе заряженных частиц - ионов. Так, например, известно благотворное влияние на организм человека отрицательно заряженных ионов кислорода воздуха.

Вредные вещества, выделяющиеся в воздух рабочей зоны, изменяют его состав, в результате чего он существенно может отличаться от состава атмосферного воздуха.

При проведении различных технологических процессов в воздух выделяются твердые и жидкие частицы, а также пары и газы.

Пары и газы образуют с воздухом смеси, а твердые и жидкие частицы - аэродисперсные системы - аэрозоли.

Аэрозолями называют воздух или газ, содержащие в себе взвешенные твердые или жидкие частицы. Аэрозоли принято делить на пыль, дым, туман.

Пыли или дымы - это системы, состоящие из воздуха или газа и распределенных в них частиц твердого вещества.

Туманы - системы, образованные воздухом или газом и частицами жидкости.

Размеры твердые частиц пылей превышают 1 мкм (1 микрометр = 10 -6 м – микрон), а размеры твердых частиц дыма меньше этого значения.

Различают крупнодисперсную (размер твердых частиц более 50 мкм), среднедисперсную (от 10 до 50 мкм) и мелкодисперсную (размер частиц менее 10 мкм) пыль. Размер жидких частиц, образующих туманы, обычно лежит в пределах от 0,3 до 5 мкм.

Пыль , попадая в организм человека, оказывает фиброгенное воздействие, заключающееся в раздражении слизистых оболочек дыхательных путей.

Оседая в легких, пыль задерживается в них. При длительном вдыхании пыли возникают профессиональные заболевания легких - пневмокониозы .

При вдыхании пыли, содержащей свободный диоксид кремния (SiO 2), развивается наиболее известная форма пневмокониоза - силикоз .

Если диоксид кремния находится в связанном с другими соединениями состоянии, возникает профессиональное заболевание - силикатоз .

Среди силикатозов наиболее распространены асбестоз, цементоз, талькоз .

При вдыхании пыли, содержащей «живые» микроорганизмы – кандидоз.

Изучение потенциальной опасности вредного воздействия химических веществ на живые организмы является предметом химико-биологической науки - токсикологии .

Токсикология изучает механизмы токсического действия химических веществ, диагностику, профилактику и лечение отравлений.

Вредное вещество , т.е. химический элемент или соединение, вызывающее заболевание организма, является центральным понятием токсикологии.

Область токсикологии, изучающая действие на человека вредных веществ, встречающихся в производственных условиях, называется промышленной токсикологией.

Изучение биологического действия химических веществ на человека показывает, что вредное их воздействие всегда начинается с определенной пороговой концентрации .

Для количественной оценки вредного воздействия на человека химического вещества в промышленной токсикологии используются показатели, характеризующие степень его токсичности.

Средняя смертельная концентрация в воздухе ЛК 50 - концентрация вещества, вызывающая гибель 50 % животных при двух-, четырехчасовом ингаляционном воздействии на мышей или крыс.

Средняя смертельная доза ЛД 50 - доза вещества, вызывающая гибель 50 % животных при однократном введении в желудок.

Средняя смертельная доза при нанесении на кожу ЛК 50 - доза вещества, вызывающая гибель 50 % животных при однократном нанесении на кожу.

Порог хронического действия Lim cr - минимальная (пороговая) концентрация вредного вещества, вызывающего вредное действие в хроническом эксперименте по 4 часа 5 раз в неделю на протяжении не менее 4 месяцев.

Порог острого действия Lim ac - минимальная (пороговая) концентрация вредного вещества, вызывающая изменение биологических показателей на уровне целостного организма, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций.

Зона острого действия Z ас - отношение средне смертельной концентрации (ЛК 50 к порогу острого действия Lim ac)

Z ас =ЛК 50 / Lim ac .

Это соотношение показывает размах концентраций, оказывающих действие на организм при однократном поступлении, от начальных до крайних, влияющих наиболее неблагоприятно.

Зона хронического действия Z cr - отношение порога острого действия Lim ac к порогу хронического действия Lim cr

Z cr = Lim ac / Lim cr .

Это соотношение показывает, насколько велик разрыв между концентрациями, вызывающими начальные явления интоксикации при однократном и длительном поступлении в организм.

Чем меньше зона острого действия, тем опаснее вещество, поскольку даже небольшое превышение пороговой концентрации может вызвать смертельный исход. Чем шире зона хронического действия, тем опаснее вещество, так как концентрации, оказывающие хроническое действие, значительно меньше вызывающих острое отравление.

Коэффициент возможного ингаляционного отравления (КВИО) - отношение максимально достигаемой концентрации вредного вещества в воздухе при 20° С к средней смертельной концентрации вещества для мышей.

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны ПДК р.з - такая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

ПДК р.з. устанавливается на уровне в 2-3 раза ниже, чем порог хронического действия Lim cr . Такое снижение называется коэффициентом запаса (К з).

Взаимосвязь токсикологических параметров химического вещества представлена на следующем рисунке.

Рис. Токсикологические показатели Д(К)

Зависимость биологического действия химических веществ от токсикологических показателей

Для воздуха рабочей зоны производственных помещений в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» устанавливают предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ. ПДК выражаются в миллиграммах (мг) вредного вещества, приходящегося на 1 кубический метр воздуха, т. е. мг/м 3 .

В соответствии с этим ГОСТом установлены ПДК для более чем 1300 вредных веществ. Еще приблизительно для 500 вредных веществ установлены ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ).

По ГОСТ 12.1.007-76 «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» все вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяются на следующие классы :

1 - чрезвычайно опасные,

2 - высоко опасные,

3 - умеренно опасные,

4 - малоопасные.

Опасность устанавливается в зависимости от величины ПДК, средней смертельной дозы и зоны острого или хронического действия.

Если в воздухе содержится вредное вещество, то его концентрация не должна превышать величины ПДК.

Например, ПДК для свинца 0,01 мг/м 3 , паров бензпирена – 0,00015 мг/м 3 (1 класс опасности), а для паров топливного бензина – 100 мг/м 3 , ацетона – 200 мг/м 3 (4 класс опасности).

Для санитарно-химического анализа воздуха применяют различные методы контроля, основанные на химических, физических, физико-химических и биохимических процессах улавливания и анализа вредных веществ воздуха.

Лабораторные методы (фотометрические, хроматографические, спектроскопические и другие) не всегда достаточно оперативны и их применяют в основном при научно-исследовательских работах.

Экспресс-методы, выполняемые при помощи газоанализаторов с индикаторными трубками, достаточно просты. Автоматические методы (механические, акустические, магнитные, тепловые, оптические) позволяют быстро и точно получить информацию, а приборы, настроенные на определенный уровень загазованности воздуха (газосигнализаторы), при превышении этого уровня через систему автоматики подают сигнал на пульт управления.

Методы контроля запыленности воздуха разделяют на две группы: а) с выделением дисперсной фазы из аэрозоля - весовой (гравиметрический), счетный (кониметрический), радиоизотопный, фотометрический; б) без выделения дисперсной фазы из аэрозоля - фотоэлектрические, оптические, акустические, электрические.

Весьма перспективны новые методы измерения концентрации пыли в воздухе рабочей зоны с использованием лазерной техники.

В нашей стране наиболее распространен прямой весовой (гравиметрический) метод измерения концентрации пыли в воздухе рабочей зоны. Он заключается в отборе всей находящейся в зоне дыхания пыли на специальные аэрозольные фильтры типа АФА ВП. Отбор проб осуществляется с помощью различных аспираторов.

Для воздуха рабочей зоны производственных помещений в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 "Воздух рабочей зоны. Общие требования безопасности", ГН 2.2.5.686 - 98 "Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны" в настоящее время действуют ПДК вредных газов, паров и аэрозолей в воздухе рабочей зоны для 445 химических веществ.

ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест, включающие 109 наименований, установлены согласно СанПиН 2.1.6.983-00 "Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест". Для того чтобы обеспечить ПДК для атмосферного воздуха населенных мест установлена еще одна нормативная величина - предельно допустимый выброс (ПДВ), характеризующая объем вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу отдельными источниками загрязнения, при котором в приземном слое обеспечивается соблюдение ПДК. ПДВ рассчитывают по методам, изложенным в ГОСТ 17.2.3.002-78 и ОВД- 86(90).

Основные индивидуальные средства защиты , предназначенные для защиты органов дыхания человека от вредных веществ, находящихся в воздухе рабочей зоны. Указанные средства защиты делятся на фильтрующие и изолирующие. В фильтрующих устройствах вдыхаемый человеком загрязненный воздух предварительно фильтруется, а в изолирующих - чистый воздух подается по специальным шлангам к органам дыхания человека от автономных источников.

Фильтрующими приборами (респираторами и противогазами) пользуются при невысоком содержании вредных веществ в воздухе рабочей зоны (не более 0,5% по объему) и при содержании кислорода в воздухе не менее 18%.

Респираторы предназначены для защиты человека от пыли и делятся на фильтр-маски , в которых закрывающая лицо человека маска является одновременно фильтром, и патронные , в которых лицевая маска и фильтрующий элемент разделены.

Один из наиболее распространенных отечественных респираторов - бесклапанный респиратор ШБ-1 «Лепесток» - предназначен для защиты от воздействия мелкодисперсной и среднедисперсной пыли. Различные модификации «Лепестка» применяются для защиты от пыли, если ее концентрация в воздухе рабочей зоны в 5-200 раз превышает величину ПДК.

Промышленные фильтрующие противогазы предназначены для защиты органов дыхания от различных газов и паров. Они состоят из полумаски, к которой подведен шланг с загубником, присоединенный к фильтрующим коробкам, наполненным поглотителями вредных газов или паров.

Каждая коробка в зависимости от поглощаемого вещества окрашена в определенный цвет, например: коричневый (марка А) – органические вещества, желтый (марка В) – кислотные газы, белая (марка СО) – оксид углерода, а красная (марка М) – все газы, включая оксид углерода.

Изолирующие противогазы применяются в тех случаях, когда содержание кислорода в воздухе менее18%, а содержание вредных веществ более 2 %.

Различают автономные и шланговые противогазы. Автономный противогаз состоит из ранца, наполненного воздухом или кислородом, шланг от которого соединен с лицевой маской. В шланговых изолирующих противогазах чистый воздух подается по шлангу в лицевую маску от вентилятора, причем длина шланга может достигать нескольких десятков метров.

6.4. Оздоровление воздушной среды. Системы вентиляции, кондиционирования воздуха и отопления

Оздоровление воздушной среды достигается снижением содержания в ней вредных веществ до безопасных значений (не превышающих величины ПДК на данное вещество), а также поддержанием требуемых параметров микроклимата в производственном помещении.

Снизить содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны можно, используя технологические процессы и оборудование , при которых вредные вещества либо не образуются, либо не попадают в воздух рабочей зоны. Например, перевод различных термических установок и печей с жидкого топлива, при сжигании которого образуется значительное количество вредных веществ, на более чистое - газообразное топливо, а еще лучше - использование электрического нагрева.

Большое значение имеет надежная герметизация оборудования , которая исключает попадание вредных веществ в воздух рабочей зоны или значительно снижает в нем их концентрацию. Для поддержания в воздухе безопасной концентрации вредных веществ используют различные системы вентиляции .

Если перечисленные мероприятия не дают ожидаемых результатов, рекомендуется автоматизировать производство или перейти к дистанционному управлению технологическими процессами.

В ряде случаев для защиты от воздействия вредных веществ, находящихся в воздухе рабочей зоны. рекомендуется использовать индивидуальные средства зашиты работающих (респираторы, противогазы), однако следует учитывать, что при этом существенно снижается производительность труда персонала.

Для создания требуемых параметров микроклимата в производственном помещении применяют системы вентиляции и кондиционирования воздуха , а также различные отопительные устройства .

Вентиляция представляет собой смену воздуха в помещении, предназначенную поддерживать в нем соответствующие метеорологические условия и чистоту воздушной среды. Вентиляция помещений достигается удалением из них нагретого или загрязненного воздуха и подачей чистого наружного воздуха.

По месту действия вентиляция бывает общеобменной и местной.

Общеобменная вентиляция обеспечивает поддержание требуемых параметров воздушной среды во всем объеме помещения, а местная - в определенной его части.

Для эффективной работы системы общеобменной вентиляции при поддержании требуемых параметров микроклимата количество воздуха, поступающего в помещение (L пр), должно быть практически равно количеству воздуха, удаляемого из него (L выт).

Количество приточного воздуха, требуемого для удаления избытков явной теплоты из помещения (Q изб, кДж/ч), определяется выражением:

L пр = Q изб /Q ρ пр (t выт - t пр), (1)

где: L пр - требуемое количество приточного воздуха, м 3 /ч; С - удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении, равная 1 кДж/(кг. град); ρ пр - плотность приточного воздуха, кг/м 3 ; t выт - температура удаляемого воздуха, °С; t пр - температура приточного воздуха, °С.

Для эффективного удаления избытков явной теплоты температура приточного воздуха должна быть на 5 -8°С ниже температуры воздуха в рабочей зоне.

Количество приточного воздуха, необходимого для удаления влаги, выделившейся в помещении, рассчитывают по формуле:

L пр = G вп / ρ пр (d выт - d прит), (2)

где G вп - масса водяных паров, выделяющихся в помещении, г/ч; d выт - содержание влаги в удаляемом из помещения воздухе, г/кг; d прит - содержание влаги в наружном воздухе, г/кг; ρ пр - плотность приточного воздуха, кг/м 3 .

При одновременном выделении в производственном помещении паров влаги и избыточной теплоты последовательно проводят расчет по формулам (1) и (2) и в качестве искомого результата используют большее из полученных значений.

По способу перемещения воздуха вентиляция может быть как естественной , так и с механическим побуждением (принудительная) , возможно также сочетание этих двух способов.

При естественной вентиляции воздух перемещается за счет разности температур в помещении и наружного воздуха (плотностей), а также в результате ветрового давления (действия ветра).

Способы естественной вентиляции: неорганизованная - инфильтрация, проветривание; организованная - аэрация, с использованием отражателей, дефлекторов и других технических средств.

При механической вентиляции воздух перемещается с помощью специальных воздуходувных машин-вентиляторов, создающих определенное давление и служащих для перемещения воздуха в вентиляционной сети.

Чаще всего на практике используют осевые и радиальные (центробежные) вентиляторы.

Воздух, всасываемый вентиляторами из атмосферы, после очистки и подогрева поступает в специальные каналы, называемые воздуховодами, и разводится по производственному помещению. Такая вентиляция называется приточной .

Нагретый воздух из помещения, содержащий водяные пары, отводится из помещения с помощью системы вытяжной вентиляции.

Приточная и вытяжная ветвь вентиляции могут быть объединены, в этом случае система вентиляции называется приточно-вытяжной .

Большое распространение на практике получила приточно-вытяжная вентиляция с рециркуляцией воздуха. Для нее характерно использование части воздуха, удаляемого из помещения и прошедшего очистку в системе приточной вентиляции. При этом циркулирующий воздух разбавляется частью свежего воздуха, поступающего из атмосферы. Использование такой системы вентиляции позволяет снизить расходы на очистку воздуха, поступающего из атмосферы, и на его нагрев в холодное время года.

Для создания требуемых параметров микроклимата на определенном участке производственного помещения служит местная приточная вентиляция.

В отличие от общеобменной приточной вентиляции она подает воздух не во все помещения, а лишь в ограниченную часть. Различают следующие устройства местной приточной вентиляции: воздушные души и оазисы, а также воздушно-тепловые завесы.

Воздушные души применяются для защиты работающих от воздействия теплового излучения интенсивностью 350 Вт/м 2 и более.

Принцип действия этого устройства основан на обдуве работающего струёй увлажненного воздушного потока, скорость которого составляет 1 - 3,5 м/с. При этом увеличивается теплоотдача от организма человека в окружающую среду.

В воздушных оазисах , представляющих собой часть производственного помещения, ограниченного со всех сторон переносными перегородками, создаются требуемые параметры микроклимата. Указанные источники используются в горячих цехах.

Для защиты людей от переохлаждения в холодное время года в дверных проемах и воротах устраивают воздушные и воздушно-тепловые завесы .

Принцип их работы основан на том, что под углом к холодному воздушному потоку, поступающему в помещение, направлен воздушный поток (комнатной температуры или подогретый), который либо снижает скорость и изменяет направление холодного воздушного потока, уменьшая вероятность возникновения сквозняков в производственном помещении, либо подогревает холодный поток (в случае воздушно-тепловой завесы). Такие воздушно-тепловые завесы установлены на входах на станции метрополитена, а также в дверях крупных магазинов.

Для удаления вредных веществ у источников их образования служит местная вытяжная вентиляция . Использование устройств местной вытяжной вентиляции практически полностью позволяет удалить пыль и другие вредные вещества из производственного помещения.

Устройства местной вентиляции изготавливают в виде отсосов открытого типа и отсосов от полных укрытий.

Отсосы открытого типа находятся за пределами источников выделения вредных веществ. Это вытяжные зонты, вытяжные панели, бортовые отсосы и другие устройства.

Отсосы от полных укрытий - это вытяжные шкафы, кожухи и вытяжные камеры, а также ряд других устройств, внутри которых находятся источники выделения вредных веществ-

Для более эффективного удаления из помещений вредных веществ система общеобменной вентиляции обычно комбинируется с местной.

Необходимое количество воздуха , подаваемого в помещение для снижения содержания в нем вредных веществ до нормы, может быть определено из выражения:

G + L пр q пр = L выт q выт, (3)

где L пр - требуемое количество поступающего (приточного) воздуха, м 3 /ч;

L выт - требуемое количество удаляемого (вытяжного) воздуха, м 3 /ч;

q пр - концентрация вредного вещества в поступающем воздухе, мг/м 3 ;

q выт - концентрация вредного вещества в удаляемом воздухе, мг/м 3 ;

G - выделяющиеся в помещении с внутренним объемом V (м 3) вредные пары или газы, мг/ч.

Если неизвестны состав и концентрация выделяющихся в воздух рабочей зоны вредных веществ, для ориентировочных расчетов L может быть использовано выражение:

где k - кратность воздухообмена, показывающая, сколько раз в течение часа воздух меняется в помещении, ч -1 ;

V - объем вентилируемого помещения, м 3 .

Участок окраски и сушки машин - 17

Участок сварки - 26

Участок ремонта электрооборудования - 15

Кузнечное отделение - 20

Помещение очистных сооружений - 8

В производственном помещении необходим постоянный контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны. С целью определения этих веществ обычно проводят отбор проб воздуха рабочего месте на уровне дыхания работающего.

В настоящее время для поддержания требуемых параметров микроклимата широко применяются установки для кондиционирования воздуха (кондиционеры).

Кондиционированием воздуха называется создание и автоматическое поддержание в производственных или бытовых помещениях независимо от внешних метеорологических условий постоянных или изменяющихся по определенной программе температуры, влажности, чистоты и скорости движения воздуха, сочетание которых создает комфортные условия труда или требуется для нормального протекания технологического процесса. Кондиционер - это автоматизированная вентиляционная установка, которая поддерживает в помещении заданные параметры микроклимата. Эксплуатация установок для кондиционирования воздуха обычно дороже, чем вентиляционных систем.

Для поддержания заданной температуры воздуха в помещениях в холодное время года используют различные системы отопления : водяная, паровая, воздушная и комбинированная.

В системах водяного отопления в качестве теплоносителя используется вода, нагретая либо до 100°С либо перегретая выше этой температуры. Эти системы отопления наиболее эффективны в санитарно-гигиеническом отношении.

Системы парового отопления используются, как правило, в промышленных помещениях. Теплоносителем в них является водяной пар низкого или высокого давления.

В воздушных системах для отопления используется нагретый в специальных установках (калориферах) воздух. Комбинированные системы отопления используют в качестве элементов рассмотренные выше системы отопления.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ИНДУСТРИАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА
В Г.ВЯЗЬМА СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
(ВФ ГОУ МГИУ)

Дисциплина: БЖД
Тема: Вредные вещества и их воздействие на организм человека
Специальность: 080109 «Бухгалтерский учет анализ и аудит»
Группа: 06Бд31
Студент: Беликов Михаил Александрович
Преподаватель: Маргиева Галина Иосифовна

Введение
Источниками многих вредных воздействий на окружающую среду являются различные промышленные производства. Основными факторами рабочей зоны, негативно воздействующими на организм человека, являются:
запыленность и загазованность воздуха, недостаток кислорода;
токсичные (вредные, ядовитые) вещества;
движущиеся машины и механизмы или их части;
шум (акустические колебания) и вибрация;
электромагнитные поля и излучения ионизирующая радиация, а также инфракрасное (ИК), ультрафиолетовое (ИФ) и лазерное излучения;
ухудшенные (ненормальные) параметры микроклимата;
физические, нервно-психические и умственные перегрузки.
Целью данной работы является анализ вредных веществ и их влияние на здоровье человека.
Выбор темы работы связан с тем, что занятый в них персонал подвергается воздействию вредных веществ не только в рабочей зоне, но и соприкасается с ними (как и прочее население) в местах проживания. Вредность того или иного вещества зачастую распознается лишь в рабочей зоне, поскольку там люди подвергаются действию гораздо более высоких концентраций этого вещества (напр., винилхлорида, асбеста, свинца). Рабочие составляют основную группу риска в отношении веществ, которые позднее могут привести к экологическим проблемам. В настоящее время происходит повсеместная химизация, т.е. в производственных процессах почти на всех рабочих местах в промышленности применяется все большее количество химикатов. Ежегодно около 300 новых рабочих веществ поступает в продажу. Из применяемых ныне химических веществ от 5000 до 22000 следует отнести к канцерогенным. Человек регулярно контактирует примерно с 300 500 такими веществами, из них с 200 300 в процессе профессиональной деятельности.

Вредные вещества и их воздействие на организм человека
Выполнение различных видов работ в промышленности со-провождается выделением в воздушную среду вредных веществ. Вредное вещество – это вещество, которое в случае нарушения требований безопасности может вызвать производственные трав-мы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые как в процессе работы, так и в отда-ленные сроки жизни настоящих и последующих поколений.
Наиболее благоприятен для дыхания атмосферный воздух, со-держащий (% по объему) азота – 78,08, кислорода – 20,95, инерт-ных газов – 0,93, углекислого газа – 0,03, прочих газов – 0,01.
Необходимо обращать внимание и на содержание в воздухе заряженных частиц – ионов. Так, например, известно благо-творное влияние на организм человека отрицательно заряжен-ных ионов кислорода воздуха.
Вредные вещества, выделяющиеся в воздух рабочей зоны, изменяют его состав, в результате чего он существенно может отличаться от состава атмосферного воздуха.
При проведении различных технологических процессов в воздух выделяются твердые и жидкие частицы, а также пары и газы. Пары и газы образуют с воздухом смеси, а твердые и жид-кие частицы – аэродисперсные системы – аэрозоли. Аэрозолями называют воздух или газ, содержащие в себе взвешенные твер-дые или жидкие частицы. Аэрозоли принято делить на пыль, дым, туман. Пыли или дымы – это системы, состоящие из воз-духа или газа и распределенных в них частиц твердого вещества, а туманы – системы, образованные воздухом или газом и части-цами жидкости.
Размеры твердых частиц пылей превышают 1 мкм1, а разме-ры твердых частиц дыма меньше этого значения. Различают крупнодисперсную (размер твердых частиц более 50 мкм), среднедисперсную (от 10 до 50 мкм) и мелкодисперсную (размер частиц менее 10 мкм) пыль. Размер жидких частиц, образующих туманы, обычно лежит в пределах от 0,3 до 5 мкм.
Проникновение вредных веществ в организм человека про-исходит через дыхательные пути (основной путь), а также через кожу и с пищей, если человек принимает ее, находясь на рабо-чем месте.
Действие этих веществ следует рассматривать как воздействие опасных или вредных производственных факторов, так как они оказывают негативное (токсическое2) действие на организм человека. В результате воздействия этих веществ у че-ловека возникает отравление – болезненное состояние, тяжесть которого зависит от продолжительности воздействия, концен-трации и вида вредного вещества.
Существуют различные классификации вредных веществ, в основу которых положено их действие на человеческий организм. В соответствии с наиболее распространенной классификацией вредные вещества делятся на шесть групп: общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную (дето-родную) функцию человеческого организма.
Общетоксические вещества вызывают отравление всего орга-низма. Это оксид углерода, свинец, ртуть, мышьяк и его соеди-нения, бензол и др.
Раздражающие вещества вызывают раздражение дыхатель-ного тракта и слизистых оболочек человеческого организма. К этим веществам относятся: хлор, аммиак, пары ацетона, оксиды азота, озон и ряд других веществ.
Сенсибилизирующие3 вещества действуют как аллергены, т.е. приводят к возникновению аллергии4 у человека. Этим свойством обладают формальдегид, различные нитросоединения, никотинамид, гексахлоран и др.
Воздействие канцерогенных веществ на организм человека при-водит к возникновению и развитию злокачественных опухолей (раковых заболеваний). Канцерогенными являются оксиды хрома, 3,4–бензпирен, бериллий и его соединения, асбест и др.
Мутагенные вещества при воздействии на организм вызыва-ют изменение наследственной информации. Это радиоактивные вещества, марганец, свинец и т.д.
Среди веществ, влияющих на репродуктивную функцию челове-ческого организма, следует в первую очередь назвать ртуть, сви-нец, стирол, марганец, ряд радиоактивных веществ и др.
Пыль, попадая в организм человека, оказывает фиброгенное воздействие, заключающееся в раздражении слизистых оболочек дыхательных путей. Оседая в легких, пыль задерживается в них. При длительном вдыхании пыли возникают профессиональные заболевания легких – пневмокониозы. При вдыхании пыли, со-держащей свободный диоксид кремния (SiO2), развивается наи-более известная форма пневмокониоза – силикоз. Если диоксид кремния находится в связанном с другими соединениями со-стоянии, возникает профессиональное заболевание – силикоз. Среди силикозов наиболее распространены асбестоз, цементоз, талькоз.
Для воздуха рабочей зоны производственных помещений в соответствии с ГОСТ 12.1.005–88 устанавливают предельно до-пустимые концентрации (ПДК) вредных веществ. ПДК выража-ются в миллиграммах (мг) вредного вещества, приходящегося на 1 кубический метр воздуха, т. е. мг/м3.
В соответствии с указанным выше ГОСТом установлены ПДК для более чем 1300 вредных веществ. Еще приблизительно для 500 вредных веществ установлены ориентировочно безопас-ные уровни воздействия (ОБУВ).
По ГОСТ 12.1.005–88 все вредные вещества по степени воз-действия на организм человека подразделяются на следующие классы: 1 – чрезвычайно опасные, 2 – высокоопасные, 3 – уме-ренно опасные, 4 – малоопасные. Опасность устанавливается в зависимости от величины ПДК, средней смертельной дозы и зо-ны острого или хронического действия.
Если в воздухе содержится вредное вещество, то его концен-трация не должна превышать величины ПДК.
При одновременном присутствии в воздушной среде не-скольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием, должно соблюдаться условие:

где C1, C2, C3, …, Cn, – фактические концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3;
ПДК1, ПДК1, ПДК1, .., ПДКn, – предельно допустимые концентра-ции этих веществ в воздухе рабочей зоны.
Примеры концентраций различных веществ.

Таблица. Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ
Название вещества
Химическая формула
ПДК, мг/м3
Класс опасности
Агрегатное состояние
Бензпирен (3,4–бензпирен)
С20H12
0,00015
1
Пары
Бериллий и его соединения (в пересчете на бериллий)
Be
0,001
1
Аэрозоль
Свинец
Pb
0,01
1
Аэрозоль
Хлор
Cl2
1,0
2
Газ
Серная кислота
H2SO4
1,0
2
Пары
Хлорид водорода
HCl
5,0
2
Газ
Диоксид азота
HNO2
2,0
3
Газ
Спирт метиловый
СH3OH
5,0
3
Пары
Оксид углерода
СO
20
4
Газ
Топливный бензин
С7H16
100
4
Пары
Ацетон
CH3СOCH3
200
4
Пары

Оздоровление воздушной среды
Оздоровление воздушной среды достигается снижением со-держания в ней вредных веществ до безопасных значений (не превышающих величины ПДК на данное вещество), а также поддержанием требуемых параметров микроклимата в производ-ственном помещении.
Снизить содержание вредных веществ в воздухе рабочей зо-ны можно, используя технологические процессы и оборудова-ние, при которых вредные вещества либо не образуются, либо не попадают в воздух рабочей зоны. Например, перевод различ-ных термических установок и печей с жидкого топлива, при сжигании которого образуется значительное количество вредных веществ, на более чистое – газообразное топливо, а еще лучше – использование электрического нагрева.
Большое значение имеет надежная герметизация оборудова-ния, которая исключает попадание различных вредных веществ в воздух рабочей зоны или значительно снижает в нем концен-трацию их. Для поддержания в воздухе безопасной концентра-ции вредных веществ используют различные системы вентиля-ции. Если перечисленные мероприятия не дают ожидаемых ре-зультатов, рекомендуется автоматизировать производство или перейти к дистанционному управлению технологическими про-цессами. В ряде случаев для защиты от воздействия вредных ве-ществ, находящихся в воздухе рабочей зоны, рекомендуется ис-пользовать индивидуальные средства защиты работающих (респи-раторы, противогазы), однако следует учитывать, что при этом существенно снижается производительность труда персонала.
Движение воздуха достигается за счет использо-вания специальных воздуходувных машин – вентиляторов. Та-кая система общеобменной вентиляции носит название механи-ческой. В ряде случаев, особенно в горячих цехах и помещениях со значительным избытком явной теплоты, может быть исполь-зован и другой тип общеобменной вентиляции – естественная. Перемещение воздуха при естественной вентиляции достигается за счет разности температур в производственном помещении и наружного воздуха (холодный воздух вытесняет из помещения теплый), а также в результате действия ветра (ветрового давле-ния). Простейшим способом естественной вентиляции является проветривание помещений через окна, форточки или фрамуги. Кроме того, воздух может поступать в помещение и удаляться из него через различные щели и неплотности стен, окон и т.д. (инфильтрация воздуха). Кроме того, естественная вентиляция производственных помещений может осуществляться с помо-щью специальных технических приемов: аэрацией и с использо-ванием дефлекторов. Наиболее часто для снижения содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны используется механи-ческая вентиляция, иногда возможно использование вентиля-ции, состоящей из естественной и механической систем.
Если в воздух рабочей зоны выделяется несколько веществ, не обладающих однонаправленным действием, то требуемое ко-личество приточного воздуха L должно рассчитываться для каж-дого из этих веществ, после чего выбирают наибольшее из полу-ченных значений L.
В случае выделения в воздух рабочей зоны нескольких ве-ществ, обладающих однонаправленным действием (например, паров кислот), рассчитывают по уравнению количество воздуха, требуемое для разбавления каждого вещества до его предельно допустимой концентрации при совместном действии вредных веществ, а затем суммируют полученные значения L. Сумма значений L и используется для расчетов вентиляции в этом случае.
В качестве примера приведем рекомендуемые значения k для следующих технологических процессов и производств:
Участок окраски и сушки машин – 17
Участок сварки – 26
Участок ремонта электрооборудования – 15
Кузнечное отделение – 20
Помещение очистных сооружений – 8
Для удаления вредных веществ у источников их образования служит местная вытяжная вентиляция. Использование устройств местной вытяжной вентиляции практически полностью позво-ляет удалить пыль и другие вредные вещества из производствен-ного помещения. Устройства местной вентиляции изготавлива-ют в виде отсосов открытого типа и отсосов от полных укрытий.
Отсосы от полных укрытий – это вытяжные шкафы, кожухи и вытяжные камеры, а также ряд других устройств, внутри кото-рых находятся источники выделения вредных веществ.
Для более эффективного удаления из помещений вредных веществ система общеобменной вентиляции обычно комбиниру-ется с местной.
В производственном помещении необходим постоянный контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Отбор проб на определение этих веществ обычно прово-дят на рабочем месте на уровне дыхания работающего.
Определение концентрации вредных веществ, присутствую-щих в воздухе в виде паров и газов, может также осуществляться различными методами, например с использованием переносных газоанализаторов типа УГ–1 или УГ–2.
Рассмотрим основные индивидуальные средства защиты, предназначенные для защиты органов дыхания человека от вредных веществ, находящихся в воздухе рабочей зоны. Указан-ные средства защиты делятся на фильтрующие и изолирующие.
В фильтрующих устройствах вдыхаемый человеком загряз-ненный воздух предварительно фильтруется, а в изолирующих – чистый воздух подается по специальным шлангам к органам ды-хания человека от автономных источников.
Промышленные фильтрующие противогазы предназначены для защиты органов дыхания от различных газов и паров. Они состоят из полумаски, к которой подведен шланг с загубником, присоединенный к фильтрующим коробкам, наполненным по-глотителями вредных газов или паров. Каждая коробка в зави-симости от поглощаемого вещества окрашена в определенный цвет.

Таблица. Характеристика фильтрующих коробок промышленных противогазов
Марка

Отличительная окраска коробки

Вещество, от которого противогаз защищает

А
Коричневая
Органические пары
В
Желтая
Кислотные газы
Г
Желто–черная
Пары ртути
Е
Черная
Мышьяковистый и фосфористый водород
КД
Серая
Аммиак и сероводород
СО
Белая
Оксид углерода
М
Красная
Все газы, включая оксид углерода

Изолирующие противогазы применяются в тех случаях, когда содержание кислорода в воздухе менее 18%, а содержание вред-ных веществ более 2%. Различают автономные и шланговые противогазы. Автономный противогаз состоит из ранца, напол-ненного воздухом или кислородом, шланг от которого соединен с лицевой маской. В шланговых изолирующих противогазах чистый воздух подается по шлангу в лицевую маску от вентилятора, при-чем длина шланга может достигать нескольких десятков метров.
Изучив эту тему я понял как важно, чтобы воздух в помещении рабочей зоны не превышал допустимой концентрации, так как это влечет за собой серьезные последствия и осложнения в здоровье человека. Что надо оздоровлять воздушную среду помещений. Это улучшит здоровье людей, а следовательно и количество выполняемой работы.

Список используемой литературы

1 Экология и безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие для вузов/ Д.А.Кривошеин, Л.А.Муравей, Н.Н.Роева и др.; Под ред. Л.А.Муравья. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. – 447с.
2 Т.А.Хван, П.А.Хван. Основы экологии. Серия "Учебники и учебные пособия". Ростов н/Д: "Феникс", 2001. – 256с.
3.Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. Иванов и др., МГИУ, 2001
4. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие для вузов. Русак и др., Академия, 2004
5. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. Е.О. Мурадова. Москва РИОР. 2006

В результате производственной деятельности в воздушную среду могут поступать различные вредные вещества в виде паров, газов, пыли. Вредное вещество – это вещество, которое при контакте с организмом человека может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, как в процессе работы, так и в последующие сроки жизни настоящего и будущего поколений.

Пары, газы, жидкости, аэрозоли, соединения, смеси при контакте с организмом человека могут вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Воздействие вредных веществ на человека может сопровождаться отравлениями и травмами.

В настоящее время известно около 7 млн. химических веществ и соединений, из которых 60 тыс. находят применение в деятельности человека в виде пищевых добавок, лекарств, препаратов бытовой химии.

Химические вещества классифицируются на:

Промышленные яды, используемые в производстве: органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин);

Ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды;

Лекарственные средства (аспирин);

Бытовые химикаты, применяемые в виде пищевых добавок (уксус),

Средства санитарии, личной гигиены, косметики;

Биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях (аконит, цикута), в грибах (мухомор), у животных (змеи) и насекомых (пчелы);

Отравляющие вещества (ОБ) - зарин, иприт, фосген.

В организм вредные химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Однако основным путем поступления являются легкие. Помимо острых и хронических профессиональных отравлений, промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости.

По характеру воздействия на человека все вредные вещества делятся на токсичные и нетоксичные. Токсическое действие вредных веществ - это результат взаимодействия организма, вредного вещества и окружающей среды.

Показатель токсичности вещества определяется его опасностью. Опасность вещества- это способность вещества вызывать негативные для здоровья эффекты в условиях производства, города или в быту. Об опасности веществ можно судить по критериям токсичности: ПДК -предельно допустимой концентрации в воздухе рабочей зоны, воде, почве; ОБУВ - ориентировочному безопасному уровню воздействия для тех же сред; КВИО - коэффициенту возможного ингаляционного отравления; средним смертельным дозам и концентрациям в воздухе, на коже, в желудке, по величине порогов вредного действия (однократного, хронического), порога запаха, а также порогов специфического действия (аллергенного, канцерогенного и др.).

Эффект воздействия различных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества, его физико-химических свойств, длительности поступления, химических реакций в организме, от пола, возраста, индивидуальной чувствительности, пути поступления и выведения, распределения в организме, а также метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды.

По степени воздействия на организм человека вредные вещества в соответствии с классификацией ГОСТ 12.1.007-76 «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» подразделены на 4 класса опасности:

2-высоко опасные вещества, ПДК = 0,1...1,0 мг/м 3 , например, марганец, хлор, азотная кислота;

3 -умеренно опасные, ПДК = 1,0...10 мг/м 3 , например, азота диоксид, метиловый спирт, сернистый ангидрид;

Отравленияявляются наиболее неблагоприятной формой негативного воздействия токсичных веществ на человека. Они могут протекать в острой и хронической формах.

Острые отравлениячаще бывают групповыми и происходят в результате аварий, поломок оборудования или грубых нарушений требований безопасности; они характеризуются кратковременностью действия ядов, не более чем в течение одной смены; поступлением в организм вредного вещества в относительно больших количествах - при высоких концентрациях в воздухе, ошибочном приеме внутрь, сильном загрязнении кожных покровов.

Хронические отравлениявозникают постепенно, при длительном поступлении яда в организм в относительно небольших количествах. Отравления развиваются вследствие накопления массы вредного вещества в организме (материальная кумуляция) или вызываемых ими нарушений в организме (фунциональная кумуляция).

При повторном воздействии одного и того же яда в околотоксической дозе может измениться характер течения отравления и кроме кумуляции развивается сенсибилизация (привыкание).

На производстве в течение всего рабочего дня концентрации вредных веществ не бывают постоянными. Они либо нарастают к концу смены, снижаясь за обеденный перерыв, либо резко колеблются, оказывая на человека непостоянное действие, которое во многих случаях оказывается более- вредным, так как ведет к срыву формирования адаптации. Это неблагоприятное действие отмечено при вдыхании угарного газа СО.

Вещества по характеру воздействия подразделяются на общетоксические, которые вызывающие отравление всего организма или поражающие ЦНС, кроветворение, вызывающие болезни печени, почек (свинец, ртуть); раздражающие, которые вызывают раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожи (хлор, азота окислы); сенсибилизирующие,действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки); мутагенные,приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные изотопы); канцерогенные,вызывающие злокачественные опухоли (хром, никель, асбест); вещества влияющие на репродуктивную (детородную) функцию(ртуть, стирол, радиоактивные изотопы).

Эта классификация не учитывает большой группы аэрозолей (пыли), которые не обладают выраженной токсичностью. Для них характерен фиброгенный эффектдействия на организм, который приводит к развитию соединительной ткани в воздухообменной зоне и рубцеванию (фиброзу) легких.

Профессиональные заболевания, связанные с воздействием аэрозолей, пневмокониозы (силикоз - развивается при действии свободного диоксида кремния, силикатоз - при попадании в легкие солей кремниевой кислоты, асбестоз - одна из агрессивных форм силикатоза), пневмосклерозы, хронический пылевой бронхит занимают второе место по частоте среди всех профессиональных заболеваний в России.

Наличие фиброгенного эффекта не исключает общетоксического воздействия аэрозолей.

Человек в условиях современного производства часто подвергается комбинированному действию вредных веществ, а также воздействию негативных факторов другой природы (физических - шуму, вибрации, электромагнитным и ионизирующим излучениям). При этом возникает эффект сочетанного (при одновременном действии негативных факторов различной природы) или комбинированного (при одновременном действии нескольких химических веществ) действия химических веществ.

Комбинированное действие – это одновременное или последовательное действие на организм нескольких веществ при одном и том же пути их поступления в организм. В зависимости от эффекта токсичности различают несколько типов комбинированного действия.

Многие загрязняющие вещества, содержащиеся в выбросах промышленных предприятий и других источников загрязнения, обладают сходным токсическим действием на живые организмы. Кроме того, ряд веществ может усиливать свою токсичность в присутствии других. Это явление называют эффектом суммации вредного вещества.

Суммация (аддитивное действие) – суммарный эффект действия смеси равен сумме эффектов входящих в смесь компонентов. Суммация характерна для веществ общенаправленного действия, когда вещества оказывают одинаковое воздействие на одни и те же системы организма (например, смеси углеводородов);

Для гигиенической оценки воздушной среды при совместном присутствии в воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, сумма их концентраций не должна превышать единицу, т. е.

С 1 / ПДК 1 + С 2 / ПДК 2 +…+С n / ПДК n ≤ 1 (1)

где С 1 , С 2 , С n - концентрации каждого вещества в воздухе, обладающих эффектом суммации, мг/м 3

ПДК 1 …ПДК n - соответствующие им предельно допустимые концентрации этих веществ, мг/м 3

Потенцирование (синергетическое действие) – вещества действуют так, что одно вещество усиливает действие другого. Эффект синергизма больше аддитивного. Например, алкоголь значительно повышает опасность отравления анилином.

Антагонизм – одно вещество ослабляет действие другого. Эффект меньше аддитивного. Например, эзерин значительно снижает действие антропина, являясь его противоядием.

Независимость – эффект не отличается от изолированного действия каждого из веществ. Независимость характерна для веществ разнонаправленного действия, когда вещества оказывают различное влияние на организм и воздействуют на разные органы. Например, бензол и раздражающие газы.

Наряду с комбинированным действием веществ выделяется комплексное действие. При комплексном действии вредные вещества поступают в организм одновременно, но разными путями. Например, через органы дыхания и кожу, органы дыхания и желудочно-кишечный тракт)