Вредные вещества. Классификация, агрегатное состояние, пути поступления в организм, действие вредных веществ и чувствительность к ним. Нор

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Забайкальский государственный  университет»

(ФГБОУ ВПО «ЗабГУ»)

ЮРИДИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра хозяйственного права

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО дисциплине БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Тема: 1. Вредные вещества. Классификация, агрегатное состояние, пути поступления в организм, действие вредных веществ и чувствительность к ним. Нормирование (ПДК). Хронические отравления, профессиональные болезни.

2. ЧС мирного и военного характера.

ЧИТА 2012

Содержание 
 
 
Введение ……………………………………………………….……………..3 стр.  
 
1. Вредные вещества. Классификация, агрегатное состояние, пути поступления в организм, действие вредных веществ и чувствительность к ним. Нормирование (ПДК). Хронические отравления, профессиональные болезни.………………………………………………………..………………4 стр.  
 
2. ЧС мирного и военного характера.………….…………………….……..17 стр.  

3. Заключение…………………………………………………………………31 стр.

 
3. Список используемой литературы………………………………………..32 стр.  
 

Введение

 
Прогресс науки и развитие техносферы создали ряд серьезных угроз  человеку и среде его обитания. Вместе с тем, развитие техносферы сегодня - необходимое условие выживания. Кроме того, очевидно, что сотни  тысяч людей страдают от всевозможных чрезвычайных ситуаций вовсе не из-за различных пороков техносферы. Причина  кроется в сложнейших процессах  развития общества.

Перед человечеством стоит  ряд глобальных проблем, которые  возникли в ходе развития цивилизации. Это, прежде всего, демографическая  проблема, порождаемая перенаселением, миграцией, старением и являющаяся одной из первопричин ряда других глобальных проблем. Это - экологическая  проблема с ее многочисленными составляющими, в том числе изменением глобального  климата и истощением озонового  слоя. Это - проблемы войны и мира, проблемы природных катастроф и  техногенной безопасности, это, наконец, проблемы энергетики, истощения невозобновимых ресурсов, бедности, занятости, нехватки продовольствия, межэтнического противостояния, религиозной нетерпимости, организованной преступности, терроризма, информационной безопасности, здравоохранения, генетической безопасности, наркомании, деградации духовно-нравственной сферы и др.

Значительное негативное влияние оказывает преимущественно  экстенсивный характер экономики, сопровождающийся нерациональным использованием многих видов природных ресурсов, нерациональными  объемами добычи природного сырья, концентрацией  производст только в отдельных регионах без учета хозяйственной емкости  соответствующих экосистем, отсутствием  мощностей по переработке бытовых  и производственных отходов. К этому  следует добавить наличие на большинстве  предприятий устаревших технологий, ненадежность технологического оборудования, обусловленную старением основных фондов, и т. д.

1. Вредные вещества. Классификация, агрегатное состояние, пути поступления в организм, действие вредных веществ и чувствительность к ним. Нормирование (ПДК). Хронические отравления, профессиональные болезни.

В настоящее время известно около 7млн. химических веществ и  соединений (далее вещество), из которых 60 тыс. находят применение в деятельности человека. Ежегодно появляется от 500 до 1000 новых химических соединений и смесей.

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 (органические, неорганические, элементорганические) в зависимости от их практического использования классифицируются 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: зарин, иприт, фосген и др.

Ядовитые свойства могут  проявить все вещества, даже такие, как поваренная соль в больших  дозах или кислород при повышенном давлении. Однако к ядам принято  относить лишь те, которые свое вредное  действие проявляют в обычных  условиях и в относительно небольших  количествах.

К промышленным ядам относится  большая группа химических веществ  и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов  встречаются в производстве.

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.

Бытовые отравления чаще всего  возникают при попадании яда  в желудочно-кишечный тракт (ядохимикатов, бытовых химикатов, лекарственных  веществ). Возможны острые отравления и заболевания при попадании  яда непосредственно в кровь, например, при укусах змеями, насекомыми, при инъекциях лекарственных веществ.

Токсическое действие вредных  веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества классифицируют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные. Эффект токсического действия различных веществ зависит от количества, попавшего в организм вещества, его физических свойств, длительности поступления, химизма взаимодействия с биологическими средами (кровью, ферментами). Кроме того, эффект зависит от пола, возраста, индивидуальной чувствительности, путей поступления и выведения, распределения в организме, а также метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды.

Общая токсикологическая  классификация вредных веществ, приведена в табл.

Яды, наряду с общей, обладают избирательной токсичностью, т. е. они  представляют наибольшую опасность  для определенного органа или  системы организма. 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.

Показатели токсиметрии и критерии токсичности вредных веществ – это количественные показатели токсичности и опасности вредных веществ. Токсический эффект при действии различных доз и концентраций ядов может проявиться функциональными и структурными (патоморфологическими) изменениями или гибелью организма. В первом случае токсичность принято выражать в виде действующих, пороговых и недействующих доз и концентраций, во втором – в виде смертельных концентраций.

Смертельные, или летальные  дозы DL при введении в желудок или в организм другими путями или смертельные концентрации CL могут вызывать единичные случаи гибели (минимальные смертельные) или гибель всех организмов (абсолютно смертельные). В качестве показателей токсичности пользуются средне смертельными дозами и концентрациями: DL50, CL50–это показатели абсолютной токсичности. Средне смертельная концентрация вещества в воздухе CLso – это концентрация вещества, вызывающая гибель 50 % подопытных животных при 2–4-часовом ингаляционном воздействии (мг/м3); средне смертельная доза при введении в желудок (мг/кг), обозначается как DL50,среднесмертельная доза при нанесении на кожу DLК50.

Степень токсичности вещества определяется отношением 1/DL50 и 1/CL50; чем  меньше значения токсичности DL50 иCL50 тем  выше степень токсичности.

Об опасности ядов можно  судить также по значениям порогов  вредного действия (однократного, хронического) и порога специфического действия.

Порог вредного действия(однократного или хронического) – это минимальная (пороговая) концентрация(доза) вещества, при воздействии которой в  организме возникают изменения  биологических показателей на организменном  уровне, выходящие за пределы приспособительных  реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология. Порог однократного действия обозначается Limac порог хронического Limch порог специфического Limsp.

Опасность вещества –это вероятность  возникновения неблагоприятных  для здоровья эффектов в реальных условиях производства или применении химических соединений.

Возможность острого отравления может оцениваться коэффициентом  опасности внезапного острого ингаляционного отравления (КОВОИО)

КОВОИО=Cгo/(CL50λ)

где Сго –насыщенная концентрация при температуре 20 °С; λ –коэффициент распределения газа между кровью и воздухом.

При утечке газа или летучего вещества возможность острого отравления тем выше, чем выше насыщающая концентрация при температуре 20 °С. Если КОВОИО меньше 1 – опасность острого отравления мала, если КОВОИО выражается единицами, десятками и более, существует реальная опасность острого отравления при  аварийной утечке промышленного  яда, например,для паров этанола КОВОИО меньше 0,001, хлороформа около 7, формальгликоля около600.

Если невозможно определить значениеλ то вычисляют коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО)

КВИО = C20/CL50.

О реальной опасности развития острого отравления можно судить также по значению зоны острого действия. Зона острого (однократного) токсического действия Zac–это отношение средне смертельной концентрации (дозы) вещества CL50 к пороговой концентрации (дозе) при однократном воздействии Cmin: Zac = Cl50/Cmin. Чем меньше зона, тем больше возможность острого отравления и наоборот. Показателем реальной опасности развития хронической интоксикации является значение зоны хронического действия Zch, т. е. отношение пороговой концентрации (дозы) при однократном воздействии Сmin к пороговой концентрации (дозе) при хроническом воздействии Limch. Чем больше зона хронического действия, тем выше опасность Zch= Cmin/Limch. Показатели токсикометрии определяют класс опасности вещества, определяющим является тот показатель, который свидетельствует о наибольшей степени опасности. Например, озон, будучи веществом остронаправленного действия, относится к 1-му классу опасности, его ПДК = 0,1 мг/м3; оксид углерода относится также к веществам остронаправленного действия, однако по показателям острой и хронической токсичности для него установлена ПДК = 20 мг/м3, 4-й класс опасности. В таблице приведена классификация производственных вредных веществ по степени опасности. (ГОСТ 12.1.007–76)

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.

При повторном воздействии  одного и того же яда в субтоксической дозе может измениться течение отравления и кроме явления кумуляции развиться сенсибилизация и привыкание.

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. Повторное, даже более слабое токсическое воздействие с последующей реакцией яда с антителами вызывает извращенный ответ организма в виде явлений сенсибилизации. Более того, в случае предварительной сенсибилизации возможно развитие аллергических реакций, выраженность которых зависит не столько от дозы воздействующего вещества, сколько от состояния организма. Аллергизация значительно осложняет течение острых и хронических интоксикаций, нередко приводя к ограничению трудоспособности. 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 не чрезмерной, 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.

Существуют адаптогены (витамины, женьшень, элеутерококк), способные уменьшить реакцию воздействия вредных веществ и увеличить устойчивость организма ко многим факторам окружающей среды, в том числе химическим. Однако следует иметь в виду, что привыкание является лишь фазой приспособительного процесса, и уловить грань между физиологической нормой и напряжением регуляторных механизмов не всегда удается. Перенапряжение же систем регуляции приводит к срыву адаптации и развитию патологических процессов.

На производстве, как правило, в течение рабочего дня концентрации вредных веществ не бывают постоянными. Они либо нарастают к концу  смены, снижаясь за обеденный перерыв, либо резко колеблются, оказывая на человека интермиттирующее (непостоянное) действие, которое во многих случаях оказывается более вредным, чем непрерывное, так как частые и резкие колебания раздражителя ведут к срыву формирования адаптации. Неблагоприятное действие интермиттирующего режима отмечено при вдыхании оксида углерода СО.

Биологическое действие вредных  веществ осуществляется через рецепторный  аппарат клеток и внутриклеточных  структур. Во многих случаях рецепторами  токсичности являются ферменты(например, ацетилхолинэстераза), аминокислоты (цистеин, гистидин и др.),витамины, некоторые активные функциональные группы (сульфгидрильные, гидроксильные, карбоксильные, амино- и фосфорсодержащие), а также различные медиаторы и гормоны, регулирующие обмен веществ. Первичное специфическое действие вредных веществ на организм обусловлено образованием комплекса «вещество – рецептор». Токсическое действие яда проявляется тогда, когда минимальное число его молекул способно связывать и выводить из строя наиболее жизненно важные клетки-мишени. Например, токсины ботулинуса способны накапливаться в окончаниях периферических двигательных нервов и при содержании восьми молекул на каждую нервную клетку вызывать их паралич. Таким образом, 1 мг ботулинуса может уничтожить 1200 т живого вещества, а 200 г этого токсина способны погубить все население Земли.

Классификация веществ по характеру воздействия на организм и общие требования безопасности регламентируются ГОСТ12.0.003–74*. Согласно ГОСТ вещества подразделяются на токсические, вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы (Ц НС, 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.).

Три последних вида воздействия  вредных веществ – мутагенное, канцерогенное, влияние на репродуктивную функцию, а также ускорение процесса старения сердечно-сосудистой системы относят к отдаленным последствиям влияния химических соединений на организм. Это специфическое действие, которое проявляется в отдаленные периоды, спустя годы и даже десятилетия. Отмечается появление различных эффектов и в последующих поколениях. Эта классификация не учитывает агрегатного состояния вещества, тогда как для большой группы аэрозолей, не обладающих выраженной токсичностью, следует выделить фиброгенный эффект действия ее на организм. К ним относятся аэрозоли дезинтеграции угля, угольно породные аэрозоли, аэрозоли кокса (каменноугольного, пекового, нефтяного, сланцевого), саж, алмазов, углеродных волокнистых материалов, аэрозоли (пыли) животного и растительного происхождения, силикат содержащие пыли, силикаты, алюмосиликаты, аэрозоли дезинтеграции и конденсации металлов, кремнийсодержащие пыли.

Попадая в органы дыхания, вещества этой группы вызывают атрофию  или гипертрофию слизистой верхних  дыхательных путей, а задерживаясь в легких, приводят к развитию соединительной ткани в воздухообменной зоне и рубцеванию (фиброзу) легких. Профессиональные заболевания, связанные с воздействием аэрозолей, пневмокониозы и пневмосклерозы, хронический пылевой бронхит занимают второе место по частоте среди профессиональных заболеваний в России.

В зависимости от природы  пыли, пневмокониозы могут быть различных видов: например, силикоз – наиболее частая и характерная форма пневмокониоза, развивающаяся при действии свободного диоксида кремния; силикатоз может развиваться при попадании в легкие аэрозолей солей кремниевой кислоты; асбестоз – одна из агрессивных форм силикатоза, сопровождающаяся фиброзом легких и нарушениями функций нервной и сердечно-сосудистой систем.

Наличие фиброгенного эффекта не исключает общетоксического воздействия аэрозолей. К ядовитым пылям относят аэрозоли триоксид хрома, свинца, бериллия, мышьяка и др. При попадании их в органы дыхания помимо местных изменений в верхних дыхательных путях развивается острое или хроническое отравление.

Большинство случаев профессиональных заболеваний и отравлений связано  с поступлением токсических газов, паров и аэрозолей в организм человека главным образом через  органы дыхания. Этот путь наиболее опасен, поскольку вредные вещества поступают  через разветвленную систему  легочных альвеол (100–120 м2) непосредственно  в кровь и разносятся по всему  организму. Развитие общетоксического действия аэрозолей в значительной степени связано с размером частиц пыли, так как пыль с частицами  до 5 мкм (так называемая респирабельная фракция) проникает в глубокие дыхательные пути, в альвеолы, частично или полностью растворяется в лимфе и, поступая в кровь, вызывает картину интоксикации. Мелкодисперсную пыль трудно улавливать; она медленно оседает, литая в воздухе рабочей зоны.

Попадание ядов в желудочно-кишечный тракт возможно при несоблюдении правил личной гигиены: приеме пищи на рабочем месте и курении без  предварительного мытья рук. Ядовитые вещества могут всасываться уже  из полости рта, поступая сразу в  кровь. К таким веществам относятся  все жирорастворимые соединения, фенолы, цианиды. Кислая среда желудка  и слабощелочная среда кишечника  могут способствовать усилению токсичности  некоторых соединений (например, сульфат  свинца переходит в более растворимый  хлорид свинца, который легко всасывается). Попадание яда (ртути, меди, церия, урана) в желудок может быть причиной поражения его слизистой.

Вредные вещества могут попадать в организм человека через неповрежденные кожные покровы, причем не только из жидкой среды при контакте с руками, но и в случае высоких концентраций токсических паров и газов  в воздухе на рабочих местах. Растворяясь  в секрете потовых желез и  кожном жире, вещества могут легко  поступать в кровь. К ним относятся  легко растворимые в воде и  жирах углеводороды, ароматические  амины, бензол, анилин и др. Повреждение кожи, безусловно, способствует проникновению вредных веществ в организм.

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. Легко диссоциируемые соединения бария, бериллия, свинца образуют прочные соединения с кальцием и фосфором и накапливаются в костной ткани.

Очень важно отметить комбинированное  действие вредных веществ на здоровье человека. На производстве и в окружающей среде редко встречается изолированное  действие вредных веществ; обычно работающий на производстве подвергается сочетанному  действию неблагоприятных факторов разной природы (физических, химических) или комбинированному влиянию факторов одной природы, чаще ряду химических веществ. 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, антогонистического 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. Однако количественной оценки это явление не получило. 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  служить 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.

Наряду с комбинированным  влиянием ядов возможно их комплексное  действие, когда яды поступают  в организм одновременно, но разными путями (через органы дыхания и желудочно-кишечный тракт, органы дыхания и кожу и т. д.).

Пути обезвреживания ядов различны. Первый и главный из них – изменение химической структуры ядов. Так, органические соединения в организме подвергаются чаще всего гидроксилированию, ацетилированию, окислению, восстановлению, расщеплению, метилированию, что в конечном итоге приводит большей частью к возникновению менее ядовитых и менее активных в организме веществ.

Не менее важный путь обезвреживания – выведение яда через органы дыхания, пищеварения, почки, потовые и сальные железы, кожу. Тяжелые металлы, как правило, выделяются через желудочно-кишечный тракт, органические соединения алифатического и ароматического рядов –в неизменном виде через легкие и частично после физико-химических превращений через почки и желудочно-кишечный тракт. Определенную роль в относительном обезвреживании ядов играет депонирование (задержка в тех или иных органах). Депонирование является временным путем уменьшения содержания яда, циркулируемого в крови. Например, тяжелые металлы (свинец, кадмий) часто откладываются в депо: костях, печени, почках, некоторые вещества – в нервной ткани. Однако яды из депо могут вновь поступать в кровь, вызывая обострение хронического отравления.