Хван Т.А., Хван П.А. Безопасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ НА ЧЕЛОВЕКА И СРЕДУ ОБИТАНИЯ

ся как в результате целенаправленной деятельнос-

ти человека, так и в результате роста народонасе-

ления, концентрации его в крупных городах, хи-

мизации всех отраслей промышленности, сельско-

го хозяйства, транспорта и быта.

Безграничные возможности химии обусловили

получение взамен естественных, синтетических и

искусственных материалов, продуктов и изделий.

В связи с этим постоянно возрастает уровень заг-

рязнения внешней среды:

— атмосферы — вследствие поступления про-

мышленных выбросов, выхлопных газов, продук-

тов сжигания топлива;

— воздуха рабочей зоны — при недостаточной

герметизации, механизации и автоматизации про-

изводственных процессов;

— воздуха жилых помещений — вследствие дес-

трукции полимеров, лаков, красок, мастик и др.;

— питьевой воды — в результате сброса сточных

вод;

— продуктов питания — при нерациональном ис-

пользовании пестицидов, в результате использова-

ния новых видов упаковок и тары, при неправиль-

ном применении новых видов синтетических кормов;

— одежды — при изготовлении ее из синтетичес-

ких волокон;

— игрушек, бытовых принадлежностей — при

изготовлении с использованием синтетических ма-

териалов и красок.

Все это предопределяет возникновение неадекватной

процессам жизнедеятельности химической обстанов-

ки, опасной для здоровья, а иногда и для жизни чело-

Зак

484 161

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

века. В этих условиях проблема охраны природы и

защита населения от опасного воздействия вредных

химических факторов становится все актуальней.

Невозможно не допустить поступления разнооб-

разных химических веществ в окружающую среду

и организм человека. Но количественно это поступ-

ление должно быть ограничено пределом, при ко-

тором вредные вещества становятся индифферент-

ными как для организма человека, так и для био-

сферы в целом.

Широкое развитие химизации обусловило приме-

нение в промышленности и сельском хозяйстве ог-

ромного количества химических веществ — в виде

сырья, вспомогательных, промежуточных, побочных

продуктов и отходов производства. Те химические

вещества, которые, проникая в организм даже в не-

больших количествах, вызывают в нем нарушения

нормальной жизнедеятельности, называются вред-

ными веществами. Вредные вещества или промыш-

ленные яды в виде паров, газов, пыли встречаются

во многих отраслях промышленности. Например, в

шахтах присутствуют вредные газы (окислы азота,

окись углерода), источником которых являются

взрывные работы. В металлургической промышлен-

ности, кроме издавна известных газов (окиси угле-

рода и сернистого газа) появляются новые токсичес-

кие вещества (редкие металлы), применяемые для

получения различных сплавов (вольфрам, молибден,

хром, беррилий, литий и др.). В металлообрабаты-

вающей промышленности широко распространены

процессы травления металлов кислотами, гальвани-

ческое покрытие, цианирование, кадмировакие,

азотирование, покрытие красками и др., при кото-

762

ВОЗДЕЙСТВИЕ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ НА ЧЕЛОВЕКА И СРЕДУ ОБИТАНИЯ

рых возможно выделение в воздух вредных газов и

паров органических растворителей. Значительным

источником вредных веществ в окружающей среде

является химическая промышленность — основная

химия, коксохимия, анилино-красочная промышлен-

ность, производство синтетических смол, пластмасс,

каучука, синтетических волокон. В сельском хозяй-

стве основным источником вредных веществ явля-

ется применение ядохимикатов.

По степени потенциальной опасности воздей-

ствия на организм человека вредные вещества под-

разделяются на 4 класса в соответствии с ГОСТ

12.1.007-76 с изменением №1 от 01.01.82 г.: 1 —

чрезвычайно опасные, 2 — высокоопасные, 3 -уме-

ренноопасные, 4 — малоопасные. Критериями при

определении класса опасности служат ПДК, сред-

няя смертельная доза, средняя смертельная концен-

трация и др. Определение проводится по показате-

лю, значение которого соответствует наиболее вы-

сокому классу опасности.

Токсическое действие ядовитых веществ много-

образно, однако установлен ряд общих закономер-

ностей в отношении путей поступления их в орга-

низм, сорбции, распределения и превращения в орга-

низме, выделения из организма, характера действия

на организм в связи с их химической структурой и

физическими свойствами.

Пути поступления вредных веществ

в организм

Вредные вещества могут поступать в организм

тремя путями: через легкие при вдыхании, через

163

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

желудочно-кишечный тракт с пищей и водой, че-

рез неповрежденную кожу путем резорбции.

Поступление вредных веществ через органы ды-

хания является основным и наиболее опасным пу-

тем. Поверхность легочных альвеол при среднем

их растяжении (то есть при спокойном, ровном ды-

хании) составляет 90—100 м

, толщина же альвео-

лярной стенки колеблется от 0,001—0,004 мм, в

связи с чем в легких создаются наиболее благопри-

ятные условия для проникновения газов, паров,

пыли непосредственно в кровь. Поступают хими-

ческие вещества в кровь путем диффузии, вслед-

ствие разницы парциального давления газов или

паров в воздухе и крови.

Распределение и превращение вредного вещества

в организме зависит от его химической активнос-

ти. Различают группу так называемых нереагиру-

ющих газов и паров, которые в силу своей низкой

химической активности в организме или не изме-

няются или изменяются очень медленно, потому они

достаточно быстро накапливаются в крови. К ним

относятся пары всех углеводородов ароматическо-

го и жирного ряда и их производные.

Другую группу составляют реагирующие веще-

ства, которые легко растворяются в жидкостях

организма и претерпевают различные изменения.

К ним относятся аммиак, сернистый газ, окислы

азота и другие.

Вначале насыщение крови вредными вещества-

ми происходит быстро вследствие большой раз-

ницы парциального давления, затем замедляется

и при уравнивании парциального давления газов

или паров в альвеолярном воздухе и крови насы-

164

ВОЗДЕЙСТВИЕ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ НА ЧЕЛОВЕКА И СРЕДУ ОБИТАНИЯ

щение прекращается. После удаления пострадав-

шего из загрязненной атмосферы начинается де-

сорбция газов и паров и удаление их через лег-

кие. Десорбция также происходит на основе зако-

нов диффузии.

Опасность отравления пылевидными веществами

не меньше, чем паро-газообразными. Степень от-

равления при этом зависит от растворимости хи-

мического вещества. Вещества, хорошо раствори-

мые в воде или в жирах, всасываются уже в верх-

них дыхательных путях или в полости носа, напри-

мер, вещества наркотического действия. С увеличе-

нием объема легочного дыхания и скорости крово-

обращения сорбция химических веществ происхо-

дит быстрее. Таким образом, при выполнении фи-

зической работы или пребывании в условиях

повышенной температуры воздуха, когда объем ды-

хания и скорость кровотока резко увеличиваются,

отравление наступает значительно быстрее.

Поступление вредных веществ через желудочно-

кишечный тракт возможно с загрязненных рук, с

пищей и водой. Классическим примером такого по-

ступления в организм может служить свинец: это

мягкий металл, он легко стирается, загрязняет руки,

плохо смывается водой и при еде или курении легко

проникает в организм. В желудочно-кишечном трак-

те химические вещества всасываются труднее по срав-

нению с легкими, так как желудочно-кишечный

тракт имеет меньшую поверхность и здесь проявля-

ется избирательный характер всасывания: лучше

всего всасываются вещества, хорошо растворимые в

жирах. Однако, в желудочно-кишечном тракте ве-

щества могут под действием его содержимого

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

ниться в неблагоприятную для организма сторону.

Например, те же соединения свинца, плохо раство-

римые в воде, хорошо растворяются в желудочном

соке и поэтому легко всасываются. Всасывание вред-

ных веществ происходит в желудке и в наибольшей

степени в тонком кишечнике. Большая часть хими-

ческих веществ, поступивших в организм через же-

лудочно-кишечный тракт, попадает через систему

воротной вены в печень, где они задерживаются и в

определенной степени обезвреживаются.

Через неповрежденную кожу (эпидермис, по-

товые и сальные железы, волосяные мешочки) мо-

гут проникать вредные вещества, хорошо раство-

римые в жирах и липоидах, например, многие ле-

карственные вещества, вещества нафталинового

ряда и др. Степень проникновения химических ве-

ществ через кожу зависит от их растворимости,

величины поверхности соприкосновения с кожей,

объема и скорости кровотока в ней. Например, при

работе в условиях повышенной температуры возду-

ха, когда кровообращение в коже усиливается, ко-

личество отравлений через кожу увеличивается.

Большое значение при этом имеют консистенция

и летучесть вещества: жидкие летучие Еещества

быстро испаряются с поверхности кожи и не успе-

вают всасываться; наибольшую опасность представ-

ляют маслянистые малолетучие вещества, они дли-

тельно задерживаются на коже, что способствует

их всасыванию.

Знание путей проникновения вредных веществ

в организм определяет меры профилактики от-

равлений.

/66

ВОЗДЕЙСТВИЕ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ НА ЧЕЛОВЕКА И СРЕДУ ОБИТАНИЯ

Распределение, превращение

и выделение ядов из организма

Поступившие в организм вредные химические

вещества подвергаются разнообразным превраще-

ниям, почти все органические вещества вступают в

различные химические реакции: окисления, восста-

новления, гидролиза, дезаминирования, метилиро-

вания, ацетилирования, образования парных соеди-

нений с некоторыми кислотами. Не подвергаются

превращениям только химически инертные веще-

ства, например, бензин, который выделяется из

организма в неизменном виде.

Неорганические химические вещества также под-

вергаются в организме разнообразным изменениям.

Характерной особенностью этих веществ является

способность откладываться в каком-либо органе,

чаще всего в костях, образуя депо. Например, в ко-

стях откладываются свинец и фтор. Некоторые не-

органические вещества окисляются: нитриты — в

нитраты, сульфиды — в сульфаты.

Результатом превращения ядов в организме боль-

шей частью является их обезвреживание. Однако

имеется исключение из этого правила, когда в ре-

зультате превращения образуются более токсичные

вещества. Например, метиловый спирт окисляется

до формальдегида и муравьиной кислоты, которые

очень токсичны.

Знание процессов превращения химических ве-

ществ в организме дает возможность вмешатель-

ства в эти процессы с целью предупреждения нару-

шения процессов жизнедеятельности.

167

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Важное значение имеет соотношение между по-

ступлением вредного вещества в организм и его вы-

делением. Если выделение вещества и его превра-

щение в организме происходит медленнее, чем по-

ступление, то вещество накапливается в организме

или кумулирует и может длительно действовать на

органы и ткани. Такими типичными веществами

являются свинец, ртуть, фтор и др. Вещества, хо-

рошо растворимые в воде и крови, медленно накап-

ливаются и также медленно выделяются из орга-

низма. Летучие органические вещества (бензин, бен-

зол) быстро сорбируются и также быстро выде-

ляются не накапливаясь (рис. 7).

Рис. 7. Динамика насыщения крови парами бензина

и бензола при вдыхании [14]

Комбинированное действие

вредных веществ

В настоящее время, в связи с развитием промыш-

ленности и нарастанием процессов урбанизации,

создаются условия поступления в организм челове-

168

ка одновременно нескольких или многих вредных

химических веществ. В связи с этим появилось та-

кое понятие, как комбинированное действие хими-

ческих веществ на организм.

Возможны три основных типа комбинированною

действия химических веществ: синнергизм, когда

одно вещество усиливает действие другого; антаго-

низм, когда одно вещество ослабляет действие дру-

гого; суммация или аддитивное действие, когда дей-

ствие веществ в комбинации суммируется. Накоп-

ленные токсикологическими исследованиями данные

свидетельствуют о том, что в большинстве случаев

промышленные яды в комбинации действуют по типу

суммации, то есть действие их складывается. Это

важно учитывать при оценке качества воздушной

среды. Например, если в воздухе присутствуют пары

двух веществ, для которых установлена ПДК 0,1 мг/л

для каждого, то в комбинации они окажут такое же

воздействие на организм, как 0,2 мг/л вещества.

Для оценки воздушной среды при условии ком-

бинированного действия химических веществ, А.В.-

Аверьяновым предложена формула [16]:

где

, а

— обнаруженные в воздухе концент-

рации вредных веществ;

, х

— предельно допустимые концентрации

этих веществ.

Если сумма в левой части больше 1, состояние

воздушной среды оценивается как неудовлетвори-

тельное.

I6S

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Возможность аддитивного действия химических

веществ в комбинации учитывается при оценке воз-

душной среды и при проектировании промышлен-

ных предприятий.

Принципы нормирования химических

веществ в окружающей среде

Каков же предел содержания химических веществ

в окружающей среде, где количественные границы

этого предела для безопасности жизнедеятельнос-

ти? В связи с этой проблемой и возникло понятие

предельно допустимых концентраций (ПДК).

Один из ведущих токсикологов И.В. Саноцкий в

1971 году предложил наиболее точную формули-

ровку ПДК применительно к любым участкам био-

сферы (для атмосферного воздуха, воздуха рабочей

зоны, воды, почвы и т. д.):

«Предельно допустимой концентрацией химичес-

кого соединения во внешней среде называют такую

концентрацию, при воздействии которой на организм

периодически или в течение всей жизни, прямо или

опосредованно через, экологические системы, а так-

же через возможный экономический ущерб, не воз-

никает соматических или психических заболеваний

(скрытых или временно компенсированных) или из-

менений в состоянии здоровья, выходящих за преде-

лы приспособительных физиологических колебаний,

обнаруживаемых современными методами исследо-

вания сразу или в отдаленные сроки жизни настоя-

щего и последующих поколений».

Предельно допустимые концентрации в виде са-

нитарных нормативов являются юридической ос-

/70