Вибрационная болезнь возникает из-за влияния на организм человека вибрации, вызываемой различным оборудованием и средствами труда. При этом существенны параметр
|
|
Скачать 1.69 Mb.
|
Токсикология – это область науки, которая рассматривает неблагоприятное воздействие химикатов на живые организмы. К числу живых организмов относятся водоросли, животные и люди, вся флора и фауна. Нет безопасных веществ, все химикаты могут быть ядовиты и стать причиной повреждений или смерти. Но химикаты можно использовать безопасно: влияние зависит от порции (дозы) и соприкосновения (экспозиции). Вредное влияние химикатов можно ограничить и держать его на приемлемом уровне безопасности. Целью токсикологических исследований является оценка опасности различных химикатов, чтобы найти приемлемый уровень безопасности. Работа проводится в две стадии: во-первых, собираются данные о свойствах химикатов и о неправильном их использовании и знакомятся с результатами исследования, во-вторых, прогнозирует влияние химикатов в различных ситуациях. Чтобы составить прогноз, надо знать * вещества и их химические и физические свойства; * влияние химикатов на биологическую систему; * реакцию на применение химикатов; * влияние соприкосновений (доза, время, обстановка) Токсикологическая информация собирается в банках данных и в базах данных.
Обширная самостоятельная область токсикологии это промышленная токсикология (Loit и Jänes, 1984), которая исследует вредное влияние на здоровье человека используемых или образующихся в производстве веществ. Промышленная токсикология является также частью рабочей медицины. Основная задача промышленной токсикологии – это установление предельных норм воздуха рабочего помещения. К 1982 году в Советском Союзе были установлены предельные концентрации более 1000 химических веществ. Эстонский Институт Экспериментальной и Клинической Медицины также занимался разработкой предельных норм. Второй существенной задачей является исследование совместного действия химических веществ, находящихся в производственном помещении. Самый обширный этап исследования это опыты на животных. Сейчас в Эстонии действует постановление «Предельные нормы химических факторов опасности рабочей среды» (RTI 2001, 77, 460), которое опирается на закон о производственной санитарии и безопасности труда. Постановления, опирающиеся на закон о химикатах, находятся в стадии переделки, так как в Эстонии, как и в Европейском союзе, происходит переход на новую систему управления рисками химических факторов REACH. ^ исследует влияние на здоровье человека ядовитых химикатов, минеральных удобрений и стимуляторов роста. Коммунальная токсикология исследует влияние загрязняющих веществ, находящихся в воздухе атмосферы и в воде. ^ исследует влияние на здоровье человека пластмассовой посуды, водопроводов, консервантов, красящих веществ, стабилизаторов, пищевых добавок и других веществ. ^ исследует изменения, происходящие в организме человека и животных под влиянием лечебных веществ.
96% известных химических соединений содержат углерод, таким образом, количество органических веществ по сравнению с неорганическими значительно больше. Поэтому большинство зависимостей разработано именно для первых. В конце прошлого века А. Ричардсон при исследовании алифатических спиртов доказал, что рост числа атомов углерода усиливает наркотическое действие. Эта закономерность получила название правила Ричардсона. В скором времени выяснилось, что правило Ричардсона распространяется также на насыщенные и ненасыщенные углеводороды, хлорированные углеводороды, циклоалканы, кетониды, сложные эфиры и другие соединения. Но есть и исключения. В различных гомологических рядах сила наркотического действия растет только до какого-то члена ряда, чтобы затем резко уменьшиться. Второе отклонение касается первых членов гомологических рядов. Первый член ряда обычно не подчиняется общей закономерности, оказываясь значительно токсичнее. Классический пример это метанол, токсичность и опасность которого больше, чем токсичность и опасность этанола, 1-пропанола, бутанола и их высокомолекулярных гомологенов. Опасность метанола объясняется тем, что метанол окисляется в организме и образует более токсичные продукты, чем он сам, это формальдегид и муравьиная кислота. ^ : токсичность органических соединений с нормальными цепями атомов углерода, больше чем у их изомеров разветвленной цепи. Так, 1-пропанол и бутанол более сильные наркотики, чем 2-пропанол и 2-метил – 1-пропанол. Кроме этого известно, что у циклических углеводородов соединения с одной длинной боковой цепью токсичнее, чем их изомеры с двумя или несколькими боковыми цепями. ^ усиливает действие углеводородов при их попадании в организм путем ингаляции. Пары циклопропана, циклопентана и их гомологенов действует сильнее, чем соответствующие углеводороды ряда метана – пары пропана, пентана и гексана. Введение гидроксильной группы в молекулу увеличивает растворимость вещества и в общем случае ослабляет действие соединения: спирты менее токсичны, чем соответствующие углеводороды. Если оценивать токсичность, исходя из внутренне вводимой дозы, тогда фенол токсичнее бензола в 5-10 раз. При сравнении токсичности правильнее исходить из концентрации на месте действия. Но это не всегда известно. Поэтому при сравнении токсичности нужно показать, при каком способе введения и в какой среде определена концентрация, чтобы не сделать неправильных выводов. Введение галогенов в молекулу органического соединения почти всегда сопровождается увеличением токсичности соединения, кроме этого могут появиться новые специфические свойства. Очень существенно место присоединения галогена: атом галогена, расположенный в открытой цепи значительно активнее, чем атом, связанный с углеродом в циклической молекуле. В последнем случае галоген инертнее. Если рядом с атомом хлора имеется еще какая-то другая группа или атом, например, атом кислорода в галогенном эфире, то это соединение станет намного токсичнее. В зависимости от галогена токсичность галогенных соединений увеличивается в следующей последовательности: флор<�хорм<�бром<�йод. Введение групп нитратов (NO2) и нитритов (NO) в молекулу значительно изменяет токсичность соединения. Особенно ядовиты ароматические углеводороды, такие как нитробензол, динитробензол, феноламин, толуоламин (толуидинид) и нитро- и аминодеривады димитил-феноламиниза (ксилидинида). Нет прямой связи между силой воздействия и числом нитро- или аминогрупп. Наличие карбоксильной группы или ацетилизация значительно изменяют токсичность. ^ многих гомологических рядов, которые можно считать дериватами метана, с более сильным общетоксическим и специфическим действием, чем следующие за ними. Так метановая кислота (муравьиная кислота), тетанал (формальдегид) и метанол значительно более ядовиты, чем этановая кислота (уксусная кислота), этанал и этанол. ^ : ненасыщенность соединения обычно говорит об усилении реакционной способности и ядовитости. Химическое соединение тем токсичнее, чем больше степень его ненасыщенности. На силу воздействия органических соединений значительно влияет пространственное расположение радикалов в молекуле, т.е. изометрия положения. Чаще всего с большей токсичностью параизомеры, с меньшей токсичностью метаизомеры и с еще меньшей – ортоизомеры.
Под растворимостью подразумевается не только растворимость в воде, но прежде всего в крови, желудочном соке, лимфе. Чем лучше растворимость вещества, тем быстрее и сильнее оно действует. Самым благоприятным агрегатным состоянием с точки зрения проникновения в организм через дыхательные пути является твердое комковатое состояние, затем порошкообразное, жидкое и газообразное состояние. В случае легко улетучивающихся жидкостей количество паров, попавших в организм, в большой мере зависит от интенсивности выполняемой в помещении работы. При тяжелой физической работе резко увеличивается частота дыхания и в связи с этим в организм попадает больше ядовитых веществ. Опасность попадания в организм через кожу органических растворителей, в общем-то, мала, так как растворители улетучиваются чаще всего легко. Если же растворители входят в состав клеев, лаков, паст и длительное время находятся на коже, то они могут проникнуть и через кожу.
* Яды, воздействующие на нервы: углеводороды, спирты, сероводород, метанол. * Яды, воздействующие на кровь: бензол, толуэн, угарный газ; СО+ гемоглобин крови, возникает карбоксигемоглобин; углеводороды + гемоглобин крови, возникает мефемоглобин. * Яды, воздействующие на печень: галогенные углеводороды. * Яды, воздействующие на ферменты: синильная кислота, ртуть, фосфорорганические соединения. * Канцерогенные вещества: асбест, бензопирен, хром6+, сажа, ароматические амины. * Вещества, раздражающие дыхательные пути: NH3, SO2, HCl, которые растворяются в воде: Cl2, NO-NO2, которые в воде не растворяются. * Вещества, раздражающие кожу и слизистую оболочку: кислоты, щелочи. ^ это алифатические и ароматические углеводороды (бензин-растворитель, насыщенные и ненасыщенные углеводороды, спирты, эфиры). Они действуют на центральную нервную систему, вызывают головокружение, общую слабость, что часто заканчивается потерей сознания. К ядам, действующим на нервы, также относятся сероводород (H2S) и метанол (CH3OH). H2S возникает в химической промышленности в качестве отработанного газа, например, при производстве серной кислоты, в бумажной промышленности, при переработке сточных вод. Малые концентрации влияют на глаза, высокая концентрация повреждает дыхательные пути, начинаются судороги. При концентрации в воздухе 1 mg/l теряется сознание, за этим может последовать смерть. 5-10 g метанола вызывает сильное отравление, 30-35 g могут быть смертельными. Отравление метанолом вызывает повреждение зрения, иногда приводит к слепоте. Основным ядом, действующим на кровь, является окись углевода (СО), которая соединяется с гемоглобином крови и препятствует соединению крови с кислородом. СО соединяется с гемоглобином в 200-300 раз сильнее, чем кислород. Попавший в кровь СО образует с гемоглобином карбоксилгемоглобин. Так как он не в состоянии транспортировать кислород, то препятствуется доставка кислорода тканям. Сердце должно увеличить частоту ударов. Сердце и страдает больше всего от отравления угарным газом. Если бессознательное состояние сохраняется долгое время, то человек может получить повреждение мозга или сердца. В выхлопных газах мотора, работающего на бензине, содержится 2-6% окиси углерода, в выхлопных газах дизельного мотора 0,5-1%. Бензол, толуэн, ксилен действуют на кровь, как при хроническом отравлении. Хлористые углеводороды (дихлорэтан, трихлорэтан, тетрахлорометан и др.) при малых концентрациях влияют, как наркотики, при острых отравлениях повреждают печень и почки. Ферменты являются в организме биологическими катализаторами. ^ , причиняют вред деятельности ферментов. К ним относятся синильная кислота, пары ртути, нитрилы. Синильная кислота воздействует на дыхательные ферменты, препятствует доступу кислорода к тканям. Ртуть связывает белковые ферменты, которые оказывают влияние на обмен веществ нервных клеток. ^ , являются неорганические кислоты и щелочи, некоторые органические кислоты, ангидриды. Кислота повреждает только верхний слой кожи, щелочь же повреждает находящиеся под ней ткани. Причина в том, что кислота превращает белок в сгусток: этим препятствуется дальнейшее действие кислоты. Щелочи же растворяют белковое вещество.
Чтобы произошло нарушение нормальной работы организма, вещество должно проникнуть в организм. Соприкосновение зависит от количества вещества и времени, в течение которого оно воздействует на человека, животного или бактерии. ^ (чертеж 20): через дыхательные органы, через всю поверхность кожи, через пищеварительный тракт. Многие вещества воздействуют сильнее всего, когда они проникают прямо в кровь. В токсикологических опытах с животными ядовитые вещества вводятся в организм путем ингаляции, абсорбции (через кожу или глаза), через пищеварительный тракт (при еде, жевании), плаценту или уколом в кровеносные сосуды, мышцы, под кожу, в брюшину. Дозы, вызывающие поражение, различны. Значение летальной дозы LD50 и концентрации LC50 используются для сравнения остроты токсичности. Эффект оценивается главным образом на основании лабораторных опытов, проводимых на крысах, мышах и кроликах. При отравлении через рот LD50 (mg/kg веса отравленного) это сокращение, которое показывает дозу ядовитого вещества при соприкосновении, которая умерщвляет 50% подопытных животных. LC50 (ml/kg от веса) это сокращение, которое показывает концентрацию при соприкосновении с ядовитым веществом, которая умерщвляет 50% подопытных животных. Концентрация ядов в виде газа, пара или аэрозоля дается в миллиграммах на 1м3 или на один литр. Ядовитость веществ, попавших на кожу, измеряют в миллиграммах на 1см2 поверхности кожи.
Для того, чтобы проверить влияние ядовитых веществ, необходима определенная методика. Одна из возможностей уберечь человека от опасностей, связанных с химикатами, это ввести предельные нормы (чертеж 22). Предельные нормы базируются на информации, полученной из предыдущего опыта, на лабораторных опытах и анализе несчастных случаев. Находят компромисс и фиксируют стандарты безопасности. В различных странах считаются безопасными различные значения содержания химикатов в воздухе. На основании этого разрабатываются предельные нормы. Самыми авторитетными считаются пороги концентрации, разработанные Государственной Комиссией по Трудовой гигиене Америки (^ ). Чертеж 22. Чертеж 22. Установление предельных норм основывается на оценке риска. Если предельная норма содержания вредного вещества в воздухе рабочего помещения не превышена, тогда там может работать почти каждый без расстройства здоровья. ^ (Threshold Limit Value - TLV) определен ACGIH и касается концентрации опасных веществ в воздухе. Ниже этой границы почти все работники могут продолжительно контактировать с опасными веществами, без опасения, что это оказывает на них вредное влияние. Пределы порога регулярно пересматриваются согласно новым данным. Средний дневной предел порога^ Time Weighted Average), с которым большинство работников могут неоднократно соприкасаться, - это средняя взвешенная концентрация при 8-часовом рабочем дне и 40-часовой рабочей неделе. Предел порога кратковременного соприкосновения^ Short Term Exposure Limit) - это концентрация химикатов в воздухе, с которой рабочие могут соприкасаться кратковременно (до 15 минут) и не чаще, чем 4 раза в день, причем не менее чем с 60-минутными перерывами. При этом не должны появляться раздражения или длительные или проходящие расстройства здоровья, которые уменьшают работоспособность. Дневные значения TLV-TWA нельзя превышать. ^ TLV-C (Ceiling) – это наибольшая концентрация химиката в воздухе, которую в зоне дыхания работника никогда нельзя превышать. В Советском Союзе допустимую предельную концентрацию (LPK) выражали в mg/m3 (1 mg вещества на 1m3 воздуха). Используют также другую единицу: ppm (part per million – число частичек вещества на миллион частичек воздуха). При разработке допустимых предельных норм нет возможности учитывать * сверхчувствительность (аллергию) к какому-либо веществу, эти концентрации очень маленькие; * канцерогенные соединения, которые являются фактором риска здоровья и значительно ниже допустимых предельных норм; * при тяжелой физической работе подъема частоты дыхания, из-за чего при работе в воздухе, загрязненном ядовитыми веществами, в организм проникает значительно больше вредных веществ; * что предельные нормы действуют для вдыхаемого воздуха. Некоторые вещества, такие как фенол, анимен, пестициды, могут всасываться через кожу. Исходя из закона о химикатах Эстонской Республики (RTI 1998; 1492) установлены «Предельные нормы опасных веществ в рабочей среде», в которых представлены определения предельной нормы трех различных опасных веществ: ^ – максимально допустимая средняя концентрация химического вещества во вдыхаемом воздухе, выраженная среднеарифметическим значением время-вес в течение определенного короткого периода (например, 15 минут). Кратковременный высокий уровень экспозиции следует учесть при определении суммарной экспозиции как дополнительные данные. Представляется для веществ, по которым нет данных о потолке предельной нормы. ^ – средняя концентрация опасного вещества во вдыхаемом воздухе рабочей среды в течение рабочего дня (8h) и рабочей недели (40h), которая не нарушает здоровья на протяжении всего трудового стажа, но все-таки не исключает риска для здоровья, так как действие химических веществ зависит от индивидуальных особенностей организма. ^ – максимальная концентрация вещества в воздухе, допускаемая постоянно в течении 15 минут, которая определяется для быстро действующих веществ. Для аммиака и изоцианада допустимый период составляет 5 минут. В таблице 19 приведены предельные нормы некоторых веществ (предельные нормы химических факторов риска рабочей среды). Таблица 19 Предельные нормы опасных веществ в рабочей среде (согласно Постановлению министра социальных дел «Предельные нормы химических факторов опасности рабочей среды»)
Примечания: А – вещества, легко абсорбируемые через кожу; С – канцерогенные вещества; R – репродуктивные вещества; * потолок предельной нормы – для быстродействующих веществ допустимое максимальное содержание в воздухе постоянно в течение 15 мин, для аммиака и изоцианида в течение 5 минут; 1 вдыхаемая пыль, из всего количества пыли та ее часть, которая попадает в легкие, 2 потолок предельной нормы, рассчитан на 5-минутное время действия; 3 двуокись серы усиливает канцерогенные свойства мышьяка; 4 при создании новых производственных единиц и при реконструкции старых желательно учитывать, что предельная норма мышьяка и его неорганических соединений в течение рабочего дня составляет 0,01 mg/m3 (рассчитана для мышьяка); 13 содержание смеси органической и неорганической пыли не должно быть выше 5 mg/m3, содержания находящихся в пыли веществ должны соответствовать предельным нормам; 16 при оценке пыли пропитанной древесины учитываются вещества, которые содержатся в пропитывающем веществе. У веществ, имеющих предельные значения, определяется содержание этих веществ в древесной пыли согласно количеству пропитывающего вещества. Если это невозможно определить, используют предельную норму 0,5 mg/m3. ^ Концентрация выражается в mg/m3 и ppm: c (mg/m3) = M x ppm / 24,1 где 24,1 это объем 1 моля в литрах при 200С и при 101,3 kPa. ppm = 24,1 x c(mg/m3)/M Пример 1 Какова концентрация ацетона mg/m3, если ppm = 250? MC3H60 = 58 (g/mool) c (mg/m3) = 58 x 250 / 24,1 = mg/m3 Если работа продолжается меньше или больше 8 часов, и если взято несколько проб воздуха, тогда рассчитывается средняя концентрация за 8 часов за период времени Th. Пример 2 Общая концентрация хроматов была 0,005 mg/m3. В тот день измерили, что около сварочных работ в зоне дыхания работника в течение 20 минут была концентрация хроматов 0,2 mg/m3. Была ли концентрация хрома (Cr) по LPK выше нормы, если работник производил сварку в течение 35 минут? 8 h = 480 min работник сваривал 35 минут и 480 – 35 = 445 минут занимался другой работой. с8h = (445 х 0,005 + 35 х 0,2)/480 = 0,019219 mg/m3 ~0,002 mg/m3 < 0,02 mg/m3 (что является предельной нормой). Таким образом, концентрация не была превышена. В данном случае не было возможности учесть сверхчувствительность. Пример 3 Второй работник работал на том же рабочем месте 10 часов, производя сварку 1 час 47 минут. он работал 600 минут, сваривал 107 минут. Другие работы делал 493 минуты. с8h = (493 х 0,005 + 107 х 0,2)/480 = (2,465 + 21,4)/480 = 23,865/480 = 0,049719 mg/m3 ~0,5 mg/m3 > 0,02 mg/m3 (предельная норма превышена). Пример 4 В зоне вдыхания работника с помощью индикатора три раза измеряли содержание NH3 с 5-минутными промежутками. Результаты были 15 ppm, 45 ppm и 20 ppm. Был ли превышен потолок предельной 15-минутной нормы (50 ppm)? с15 min = (5 х 15 + 5 х 45 + 5 х 20)/15 мин = 400/15 ppm = 26,667 ppm ~30 ppm Это меньше, чем потолок предельной нормы (50 ppm). Основанием определения содержания NH3 является раздражение глаз. Поэтому влияние NH3 можно определять без измерений. Для определения превышения предельной нормы не требуется измерений. Если имеется несколько вредных веществ, то влияние всей смеси является вредным, если с1/LPK1 + с2/LPK2 +...+ сn/LPKn > 1 Пример 5 В воздухе мастерской определили среднюю 8-часовую концентрацию растворителей. с1, 8h = 70 ppm бутилацетат с2, 8h = 20 ppm метилизобутилкетон с3, 8h = 30 ppm н-гексан Предельные нормы соответственно 100, 20, 25. ссмесм = 70/100 + 30/20 + 30/25 > 1 Таким образом, граница содержания вредного вещества была превышена.
Некоторые химикаты нужны человеческому организму для его жизнедеятельности в очень малом количестве. Но этот самый химикат станет опасным, если попадет в организм в большом количестве. Это касается таких проблемных на рабочих местах металлов, как медь, магний и марганец. Их вредное влияние тесно связано с дозой. Пограничный эффект есть смерть. Обычно влияние токсичных веществ менее серьезно, например, отсутствие аппетита или тяжелые расстройства здоровья. Организм может быть бессилен выводить яды, например, кадмий. В этом случае вещество накапливается в организме. Так как способность организма освободиться от химиката ограничена, то при повторных контактах его уровень в организме может достигнуть значений, которые для человека опасны. ^ Влияние яда может быть быстрым или медленным. Имеется два вида воздействия химикатов. Местное влияние проявляется на той части тела, у которой был контакт с химикатом, например, кислотная протрава или повреждения легких от газа. Системное воздействие проявляется после того, как химикат абсорбировался и распространился из начального пункта в другие части тела. У многих химикатов имеется системное воздействие, но у некоторых как местное, так и системное воздействие. Например, тетраэтиловый свинец, который находится в бензине, вызывает повреждения кожи, затем он абсорбируется и разносится по всему телу, где он вызывает типичные нарушения центральной нервной системы и органов. В воздухе рабочего помещения, особенно в химической промышленности, часто находятся пары химикатов. Там следует учитывать их совместное действие. Но не всегда влияние веществ суммируются. Синергизм – это взаимное усиление влияния веществ. Спирт усиливает действие почти всех ядов, поскольку способствует их всасыванию и быстрому окислению в организме. Антагонизм – это действие одного вещества, которое влияние другого ядовитого вещества в организме уменьшает или исключает. Например, соединения мышьяка с тяжелыми металлами менее ядовиты, чем сам мышьяк. Кумуляция – это концентрация ядовитого вещества в каком-нибудь органе при хроническом отравлении. Возникает в случае, когда яда оказывается в организме больше, чем организм может его преобразовать или вывести. |
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям