Вредные химические вещества способны проникать в организм человека тремя путями: 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 которого у человека возникает отравление - болезненное состояние, тяжесть которого зависит от продолжительности воздействия, концентрации и вида вредного вещества.

Существуют различные классификации вредных веществ, в зависимости от их действия на человеческий организм. В соответствии с наиболее распространенной (по Е.Я. Юдину и С.В. Белову) классификацией вредные вещества делятся на шесть групп: общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную (детородную) функцию человеческого организма.

Общетоксические химические вещества (углеводороды, спирты, анилин, сероводород, синильная кислота и ее соли, соли ртути, хлорированные углеводороды, оксид углерода) вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, нарушают структуру 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 (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. Это влияние оказывают радиоактивные вещества, марганец, свинец и т.д.

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.

Основные методы защиты от вредных веществ на химически опасных предприятиях заключаются:

1. В исключении или снижении поступления вредных веществ в рабочую зону и в определенную среду.

2. В применении технологических процессов, исключающих образование вредных веществ (замена пламенного нагрева электрическим, герметизация, применение экобиозащитной техники).

Один из способов защиты человека от воздействия вредных веществ является нормирование, или установление ПДК - предельно - допустимой концентрации, которая при ежедневной работе в течение всего рабочего стажа не вызывает заболеваний или нарушений здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Различают максимально разовые (воздействующие в течение 20 минут), среднесменные и среднесуточные ПДК. Для веществ с неустановленными ПДК временно вводятся ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ), которые должны пересматриваться через 3 года с учетом накопленных данных или заменяться ПДК. При этом используется:

1) ПДК рабочей зоны (рабочая зона - пространство, ограниченное предприятием сверху).

2) ПДК для атмосферного воздуха селитебной зоны (ПДК средняя суточная).

Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ в воздухе рабочей зоны

К основным способам защиты населения от химически опасных веществ в чрезвычайных ситуациях относятся:

1. Индивидуальные средства защиты: средства защиты органов дыхания, средства защиты кожи, средства профилактики и экстренной помощи.

1.1. Средства защиты органов дыхания: фильтрующие противогазы, изолирующие противогазы, респираторы противогазовые.

1.2. Средства зашиты кожи: специальные (изолированные (воздухонепроницаемые) фильтрующие (воздухопроницаемые)), подручные.

1.3. Средства профилактики и экстренной помощи: индивидуальные аптечки, индивидуальный противохимический пакет, индивидуальный перевязочные пакет

2. Укрытие людей в защитных сооружениях.

3. Рассредоточение и эвакуация.

Эффективность использования средств защиты в условиях чрезвычайных ситуаций определяется их постоянной технической готовностью к применению, а также высокой степенью обученности персонала объекта и населения. Первым мероприятием в системе защиты персонала и населения в аварийной ситуации принято считать прогнозирование аварийной химической обстановки и оповещение людей об опасности поражения. Вторым по степени важности мероприятием является использование средств и способов индивидуальной и коллективной защиты. В качестве обеспечивающего защиту мероприятия выступает химическая разведка и химический контроль.

Вопросы на семинар (понедельник или вторник)

1. Пути проникновения ядов в организм человека.
2. Особенности ингаляционного пути.
3. Реагирующие и нереагирующие газы.
4. Особенности перорального пути. Факторы, влияющие
на адсорбцию ядов в желудочно-кишечный тракт.
5. Особенности перкутанного пути.
6. Пищевые добавки.
7. Какие существуют варианты поступления вредных
веществ в клетку?

Вопросы

1. Какие системы обеспечивают
транспорт токсичных веществ по
организму
2. Как распределяются
ксенобиотики в организме (в
каких средах)?
3. Что такое электролиты и
неэлектролиты?
4. Как в организме рапределяются
неэлектролиты? Что такое закон
Овертона и Майера?
5. Каковы особенности
распределения электролитов в
организме?

Действие токсических веществ

Механизм токсического действия яда:
Биохимическая реакция, в которую он вступает в
организме и результаты которой определяют весь
патологический процесс отравления.

Типы преимущественного действия токсических веществ

1. Местное:
влияние
раздражающих
и
прижигающих веществ на слизистую оболочку
дыхательных путей, кожу полость ЖКТ. В этом
случае возникает много рефлекторных реакций,
может происходить всасывание ядов.
2. Рефлекторное:
влияние
на
окончания
центростремительных нервов. Может приводить к
спазму голосовой щели, отеку слизистой оболочки
гортани, развитию механической асфиксии.
3. Резорбтивное действие: влияние на органы и
ткани после всасывания в кровь

Яды с политропным
действием
Влияют в равной
степени на различные
органы и ткани
(протоплазматические
яды, например, хинин)
Яды с
избирательным
действием
Влияют только на
отдельные системы и
органы
(наркотические,
снотворные,
успокаивающие
вещества)

Развитие токсического процесса зависит от

Количества и свойств яда
Индивидуальных особенностей организма (путей
всасывания
и
особенностей
распределения,
обезвреживания и выделения яда из организма;
возраста, пола, состояния питания, особенностей
индивидуальной рекции организма)
Состояния
среды,
в
которой
происходит
взаимодействие яда и организма (температура,
влажность, атмосферное давление и т.д.)

Теория рецепторов токсичности

Между чужеродными веществами и их
рецепторами возникает связь, по-видимому,
аналогичная взаимодействию субстрата со
специфическим ферментом.
П.Эрлих
(1854-1915)

Ферменты – биологические катализаторы,
присутствующие во всех живых клетках и
осуществляющие превращения веществ в
организме, тем самым направляя и
регулируя его обмен веществ.
В организме человека содержится до 1000
различных
ферментных
систем,
катализирующих различные процессы

10. Рецепторами первичного действия ядов могут быть:

Ферменты,
Аминокислоты,
Нуклеиновые кислоты,
пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды,
Витамины,
Реакционно
способные
функциональные
группы
органических соединений:
сульфгидрильные,
гидроксильные,
карбоксильные,
амин- и фосфорсодержащие, которые играют жизненно
важную роль в метаболизме клетки;
Различные медиаторы и гормоны.

11.

Любое химическое вещество, для того, чтобы
производить биологическое действие, должно
обладать, по крайней мере, двумя независимыми
признаками:
1)сродством к рецепторам,
2)собственной физико-химической активностью.
Максимальное токсическое действие вещества проявляется
тогда, когда минимальное количество его молекул способно
связывать и выводить из строя наиболее жизненно важные
клетки – мишени.
Важно не количество пораженных ядом рецепторов, а их
значимости для жизнедеятельности организма. Важна
скорость образования комплексов ядов с рецепторами, их
устойчивость и способность к обратной диссоциации

12. Характеристика связи яда с рецептором

Виды связей
Свойства связй
Примеры
Ковалентные
Прочные и трудно
разрушимые
Препараты мышьяка,
ртути и сурьмы,
азотистые иприты и
фосфорорганические
антихолинэстеразные
препараты
Ионные
Более лабильные,
Лекарственные
легкоразрушающиеся средства
связи
Водородные
Ван-дер-ваальсовые

13. Вопросы к семинару

1. Что такое механизм токсического действия ядов?
2. Какие выделяют типы преимущественного
действия ядов?
3. Что такое яды с политропным и избирательным
действием?
4. В чем заключается теория рецепторов
токсичности?
5. Какие вещества могут быть рецепторами
токсичности?
6. Какие могут возникать типы связей яда с
рецептором? Чем они характеризуются?

14. Токсикомерия

15.

ТОКСИКОМЕТРИЯ – совокупность методов и
приемов исследований для количественной оценки
токсичности и опасности ядов.
Параметры токсикометрии
Первичные
(экспериментальные)
Производные
(вторичные)

16. Экспериментальные (первичные) параметры токсикометрии

17.

CL50 – концентрация средняя смертельная:
вызывает гибель 50 % подопытных животных
(мыши, крысы) при ингаляционном воздействии в
течение соответственно 2 и 4 ч и последующем
14-дневном сроке наблюдения (мг/м3, мг/л).
DL50 – доза средняя смертельная:
вызывает гибель 50 % подопытных животных при
однократном введении в желудок, брюшную полость
с последующим 14-дневным сроком наблю дения
(мг/кг).

18.

DL0 (CL0) – доза (концентрация) максимально
переносимая:
наибольшее количество вредного вещества,
введение которого в организм не вызывает гибели
животных
DL100 (CL100) – доза (концентрация) абсолютно
смертельная:
наименьшее количество вредного вещества,
вызывающее гибель 100 % подопытных животных.

19.

Limac int – порог острого интегрального действия:

изменения биологических показателей на уровне
целостного организма, которые выходят за пределы

Lim ac sp – порог острого избирательного
(специфического) действия:
минимальная доза (концентрация), вызывающая
изменения биологических функций отдельных органов и
систем организма, которые выходят за пределы
приспособительных физиологических реакций.

20.

Lim ch int – порог общетоксического хронического
действия:
– минимальная доза (концентрация) вещства, при
воздействии которой в течение 4 ч по пять раз в
неделю на протяжении не менее 4 месяцев возникают
изменения, выходящие за пределы физиологических
приспособительных реакций, или скрытая (временно
компенсированная) патология.
Lim ch sp – порог отдаленных эффектов:
минимальная доза (концентрация) вещества,
вызывающая изменения биологических функций
отдельных органов и систем организма, которые выходят
за пределы приспособительных физиологических реакций в условиях хронического воздействия.

21.

Степень токсичности – величина, обратная средней
смертельной дозе (концентрации).

22. Вопросы на семинар

1. Какие выделяют параметры токсичности?
2. Что такое средняя смертельная
концентрация (доза)
3. Что такое максимально переносимая и
абсолютносмертельная доза?
4. Что такое порог острого воздействия?
5. Что такое порог хронического воздействия
и порог отдельных эффектов?
6. Что такое степень токсичности?

23. Производные параметры токсичности

Полученные в острых опытах параметры токсичности
(CL50, Limac int, Limac sp) позволяют рассчитывать зоны
острого, хронического, специфического действия,
которые дают возможность оценить опасность
вещества.

24. Критерии потенциальной опасности

Коэффициент возможности ингаляционного
отравления
КВИО = С20 / CL50,
где С20 – насыщенная концентрация вредных веществ в
воздухе (летучесть) при температуре 20°С, мг/м3.
Чем выше насыщенная концентрация вещества при
комнатной температуре и ниже средняя смертельная
концентрация (значение КВИО больше), тем
вероятнее возможность развития острого
отравления.

25. Критерии реальной опасности

Зона острого действия (Zac) – это отношение
средней смертельной концентрации (дозы) к
пороговой концентрации (дозе) при однократном
воздействии
Zac= CL50 / Limac
Это интегральный показатель компенсаторных свойств
организма, его способности к обезвреживанию и
выведению из организма ядов и компенсации
поврежденных функций.
Чем меньше Zac, тем больше опасность развития
острого отравления.

26.

Зона биологического действия (Zbiol):
отношение средней смертельной концентрации
(дозы) к пороговой концентрации (дозе) при
хроническом воздействии
Zbiol = CL50/ Lim ch.
Чем больше значение Zbiol , тем выраженнее
способность соединения к кумуляции в
организме.

27. Коэффициент запаса

зависит от особенностей действия яда, адекватности и
чувствительности показателей при определении Limch
Обычно принимается от 3 до 20.
Возрастает в случае:
увеличения абсолютной токсичности;
увеличения КВИО;
уменьшения зоны острого действия;
увеличения кумулятивных свойств;
существенных (более 3 раз) различи1 в видовой
чувствительности;
выраженного кожно-резорбтивного действия.

28. ПДК (предельно допустимая концентрация)

ПДК = Lim ch / k,
где k – коэффициент запаса.

29. 30. Классификация вредных веществ с учетом показателей токсикометрии

Все промышленные яды в соответствии с ГОСТ
12.1.007-76 подразются на четыре класса.
Принадлежность
химических
веществ
к
соответствующему
классу
опасности
определяется величинами семи показателей
Для
пестицидов
классификация.
предлагается
другая

31.

32. 33. Вопросы на семинар

1. Что такое производные параметры токсичности?
2. Какие существуют
опасности?
критерии
потенциальной
3. Какие существуют критерии реальной опасности?
4. Что такое зона биологического действия?
5. Что такое предельно допустимая концентрация?
6. Классификация вредных вредных веществ с
учетом показателей токсикометрии?

Токсичные вещества присутствуют в жизни человека и окружают его каждый день. Подобные соединения имеют разную структуру, но всегда наносят вред здоровью. Агрегатное состояние веществ разное, действие на человеческий организм проявляется сразу либо спустя некоторое время. Какие токсические вещества самые опасные? Как уменьшить вред от них?

Что это

Токсичные вещества – соединения, представляющие опасность и используемые в разных сферах жизни. Они загрязняют атмосферу и негативно влияют на здоровье живых организмов. Токсические элементы являются наиболее частыми загрязнителями продуктов питания.

Поступают в организм через пищу и жидкость. Заражение возможно через предметы. Вредные соединения бывают в виде газов, жидкостей и в твердом состоянии. Газообразные вещества распространяются с помощью ветра, способны проникать через стены, открытые окна.

Токсичные соединения в жидкой форме попадают в организм вместе с питьем, присутствуют в жидкости сразу либо образуются при каких-либо химических реакциях.

Одновременное действие нескольких ядов на организм усиливает неблагоприятный эффект либо приводит к его ослабеванию.

Классификация отравляющих соединений

Количество токсических соединений велико, поэтому существует необходимость разделить все вещества на несколько групп по определенным симптомам. Подобная классификация позволяет вовремя определить характеристики яда и оказать помощь пострадавшим людям.

Что такое токсичность? Вредные вещества влияют на жизнедеятельность, нарушая ее нормальное течение. Часто происходят профессиональные отравления. Подобные интоксикации бывают острыми – однократное действие токсина в большом объеме – и хроническими, когда яд поступает в организм небольшими порциями, но постоянно.

Все яды разделяют по физиологическому воздействию на человека химических веществ. Какое вещество наиболее токсично?

Группы:

Нервно-паралитические. К данной группе относят соединения, вызывающие нарушение работы нервной системы. При попадании в организм провоцируют проблемы со зрением, сильное течение слез, болезненные ощущения в груди, сбои в работе сердца. Особо сильно страдает дыхательная система, отмечается наличие спазматических проявлений. Летальный исход возможен при серьезном отравлении в первые минуты проникновения токсина внутрь. К подобным вещества относят , VX, табун, зоман. Эти токсины являются наиболее опасными и запрещены к применению.
Кожно-нарывные. Вещества, входящие в этот список, проникают внутрь организма через верхний слой эпидермиса, нарушая его целостность. Первые признаки подобной интоксикации проявляются постепенно, спустя некоторое время. У человека повышается температура тела, он чувствует слабость, апатию. Постепенно на коже появляется раздражение, отмечается краснота, волдыри, зуд и боль. Вещества, попавшие в кровь, распространяются по всему организму и вызывают отравление. К подобным соединениям относят и люизит.
Общеядовитые. Токсические соединения негативно влияют на работу мозга, сердечной системы, других органов. При отравлении присутствует тошнота, кружение головы, неприятные ощущения в сердце, проблемы с дыхательной системой. При тяжелых интоксикациях диагностируются судорожные проявления, одышка, сбои дыхания, остановка сердца.
Удушающие. Подобные соединения в первую очередь поражают дыхательную систему. На начальных этапах развивается поражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, позже происходит развитие бронхита и пневмонии. Серьезные передозировки приводят к отечности легких. У пострадавшего отмечается повышение температуры, ему не хватает воздуха, артериальное давление сильно снижается. Причиной летального исхода становится отек легких и нарушение дыхания.
Раздражающие вещества. Проникают в организм через дыхательные пути. Провоцируют негативное влияние на слизистые оболочки нервные окончания. У пострадавшего отмечают сильные болезненные ощущения, у него текут слезы, присутствует чихание, интенсивный кашель. Болезненность проходит спустя небольшой промежуток времени. Негативные последствия – болезни глаз, легких, бронхиты в тяжелой форме.
Психохимические. Соединения данной группы оказывают сильное влияние на психическое состояние человека. У отравившегося отмечается повышенное желание спать, нарушается работоспособность. Сердечный ритм становится чаще, отмечается сухость эпидермиса и слизистых оболочек. Постепенно проявляется заторможенность, человек не способен внятно разговаривать. Длительность действия подобных веществ приближается к четырем дням. Вещества из этой группы запрещены к применению.

Действие токсических соединений проявляется индивидуально для каждого человека. Для одних они могут быть ядовиты, другим не нанесут никакого вреда. Токсичные продукты разделяют также по типу химических элементов.

Виды:

Канцерогенные соединения становятся причиной возникновения злокачественных опухолей, стимулируют процесс распространения метастазов.
Мутагенные оказывают негативное влияние на генетическом уровне, накапливаются в организме и приводят к развитию генетических мутаций.
Сенсибилизирующие соединения негативно воздействуют на иммунную систему, повышают чувствительность организма к аллергенам.
Химические вещества провоцируют разные нарушения в работе всех систем организма, неблагоприятно действуют на репродуктивную систему.

Все токсические вещества неблагоприятно влияют на работу внутренних систем. Нередко яды приводят к разрушению клеток, что провоцирует полный отказ органа.

Классы опасности могут нанести токсины

Токсические соединения оказывают разное действие на организм. Согласно нормативным документам веществам присваивается определенный класс опасности в зависимости от его признаков и степени поражения.

Разделение:

К первому классу относят чрезвычайно опасные токсические элементы. В группу входят плутоний, бериллий. Все элементы опасны, обладают канцерогенными действиями, приводят к развитию онкологии и лучевой болезни.
Второй класс представляют высокотоксичные вещества. К ним относятся: мышьяк, свинец, хлор. При попадании в организм вызывают серьезные нарушения в работе органов, вызывают болезненные ощущения, негативно влияют на нервную систему и головной мозг. Нередко становятся причиной смерти.
К третьему классу принадлежат умеренно опасные токсические вещества. Это фосфаты, никель, . Токсины оказывают негативное влияние на нервную систему, нарушают обмен веществ, провоцируют аллергические реакции и психические расстройства.
Четвертый класс представляют малотоксичные соединения. К данной группе относят хлориды и сульфаты.

Таким образом, все токсины имеют свой класс опасности. Это позволяет точно определять возможные последствия при отравлении.

Действие на организм

Как действуют на организм ядовитые вещества? Токсические составы оказывают разное влияние на человека.

Влияние:

Нарушение работы нервной системы, возникновение судорог и нервного возбуждения.
Негативное влияние на органы кроветворения.
Раздражение слизистых оболочек и дыхательных путей.
Вызывают аллергические реакции, повышают чувствительность кожных покровов.
Провоцируют развитие онкологических заболеваний.
Оказывают вредное влияние на репродуктивную систему, провоцируют выкидыши и бесплодие.
Вызывают мутацию на генном уровне.

В результате воздействия токсинов у человека повышает риск развития серьезных заболеваний, перехода болезней в хроническую форму. При серьезных отравлениях не исключается летальный исход.

В быту человек часто использует разные токсичные вещества. Требуется соблюдать внимательность и осторожность при работе с ними.

Перечень:

Антифризы. Нарушают работу нервной системы, провоцируют рвоту, заторможенность, развитие судорожных явлений.
Яды для грызунов. Отмечается наличие тошноты, вялость, апатия, редко диарея, кровотечение из десен.
Психоактивные средства. Нарушают работу сердечной системы, отмечается сухость слизистых оболочек, припадочное состояние.
Растворители. Вызывают болезненные ощущения в животе, рвоту, расстройство кишечника, нарушается работа почек и печени.
Чистящие средства. У человека присутствует рвота, кашель, сбои в работе сердца, раздражение на кожном покрове.
Средства для растирания. Передозировка проявляется тошнотой, рвотой, нарушением дыхательной деятельности, наличием крови в моче.
Медицинские препараты. Боль в желудке и кишечнике, тошнота, головокружение, нарушение дыхания, зрения.

Анна:

Часто были проблемы с кишечником, любая еда приводала к отравлению. Много чего пробывала, но результата не было.

Решила попробывать чаи. Мне хорошо начал помогать монастырский сбор отца Георгия.

Даже лекарственные средства становятся ядом, если неправильно их принимать. Нередко люди страдают от средств для удаления краски, фунгицидов и других токсинов. В быту хранить подобные вещества требуется в недоступных местах.

Как отравляющие вещества попадают в организм

Проникнуть внутрь они могут разными способами, которые зависят от агрегатного состояния вещества.

Пути и воздействие:

Чаще всего поступление происходит через дыхательные пути. В подобных ситуациях яд быстро проникает в кровеносную систему и распространяется по всему организму. В первую очередь страдает нервная система. Ядовитые пары и газы действуют на все органы намного быстрее, чем вещества в другом состоянии.
На втором месте находятся отравления в результате употребления токсина внутрь, попадания его в желудок. Вредные соединения бывают жидкими либо твердыми. Подобные интоксикации менее опасны, потому что есть время оказать человеку первую помощь. Токсины всасываются медленно, симптоматика развивается спустя некоторое время.
Проникновение через кожу происходит только в том случае, если токсин оказывает разрушающее действие на эпидермис. Яд всасывается внутрь и распространяется по всему организму.
Слизистые оболочки не могут задержать вредные соединения, поэтому проникновение происходит стремительно, возникает отравление.
Открытые раны пропускают токсины легко, происходит быстрое всасывание в кровь вредных продуктов. Ожоги и обморожение замедляют подобный процесс.

Любой токсин представляет опасность для человека, независимо от возможности его попадания в организм. Рекомендуется внимательнее относиться к ядовитым продуктам.

Пути выведения поступивших в организм

Токсические соединения выходят из организма несколькими путями. Возможен вывод через кишечник, дыхательные органы, эпидермис и при помощи почек. При выводе яд продолжает оказывать негативное действие, поэтому часто данные органы страдают не меньше остальных.

Токсичные вещества окружают человека всюду. Соблюдение техники безопасности и правил хранения поможет избежать отравления и негативных последствий.

Видео: что такое токсины и их влияние

Как отмечалось раньше, организм человека является единой сложной системой взаимосвязанных органов, изменение в которых влияет на организм в целом. Интенсивный обмен веществ внутри организма, а также постоянный обмен его с внешней средой – необходимое условие поддержания жизни. В обмене веществ между окружающей средой и организмом принимают участие органы дыхания и пищеварения, через которые в организм попадают кислород и питательные вещества, и органы выделения, которые выводят из организма человека шлаки. Попадая в организм, вредные вещества переносятся кровью к всем органам и тканям. Поэтому нарушение процессов обмена в любом органе приводит, как правило, к нарушению всех функций организма. Основу всех процессов жизнедеятельности любого организма составляют тысячи химических реакций, которые происходят с большими скоростями. Высокая скорость процессов расщепления связана с тем, что все они имеют каталитический характер, а роль катализаторов играют ферменты. Ни один процесс в организме человека не происходит без участия ферментов (например, в усвоении белков принимают участие протенози, жиров – липазы, углеводородов, – кинази и фифатази и т. д.). Всего в организме человека содержится близко 1 тысячи разных ферментных систем, которые катализируют разные процессы. Для всех ферментов характерной является высокая специфичность действия, то есть каждый фермент может катализировать лишь определенный процесс. Незначительное изменение в строении или в условиях действия фермента приводит к потере каталитической активности. Таким образом, токсичность тех или других соединений проявляется в химическом взаимодействии между ними и ферментами, что приводит к торможению или прекращению целого ряда жизненно важных функций организма. Полное инактивация тех или других ферментных систем вызывает общее поражение организма, а в некоторых случаях и его смерть.

Большое количество заболеваний, а также отравлений возникают с проникновением токсичных веществ в организм человека, главным образом, через органы дыхания. Этот путь очень опасен, потому что вредные вещества непосредственно попадают в кровь и разносятся по всему организму. Максимальное отравление ядовитыми веществами происходит, когда эти вещества находятся в виде газов, паров, аэрозолей. Аэрозоли вызывают общетоксичное действие в результате проникновения пылевых частиц (до 5 мкм) в глубокие дыхательные пути, в альвеолы, частично или полностью растворяются в лимфе и, попадая в кровь, вызывают интоксикацию. Мелкодисперсные пылевые частицы очень трудно улавливать.

Ядовитые вещества попадают в желудочно-кишечный тракт из-за невыполнения правил личной гигиены, например, питания или курения на рабочем месте без предварительной мойки рук. Эти вещества сразу могут попасть в кровь из ротовой полости. К таким веществам, например, относятся жирорастворимые соединения, фенолы, цианиды. Кислая среда желудка и слабощелочная среда кишечника могут приводить к усилению тождественности некоторых соединений. Попадая в желудок, такие ядовитые вещества как, например, ртуть, медь, церий, уран, могут вызывать раздражение его слизистой оболочки. Вредные вещества могут попадать в организм человека через кожу как при действии жидкости при контакте с руками, так и в случаях высоких концентраций токсичных паров и газов в воздухе на рабочих местах.

Растворяясь в кожном жире и потовых железах, вещества могут попадать в кровь. К ним принадлежат легкорастворимые в воде и жирах углеводороды, ароматические амины, бензол, анилин и тому подобное. Поражение кожи, безусловно, убыстряет проникновение ядовитых веществ в организм.

Характеристика ядовитых веществ.

Негативные последствия возникают с влиянием ядовитых веществ на живые организмы, воздух, почву, воду и т.д. Своим действием эти вещества приводят к критическому состоянию окружающей естественной среды (уничтожение людей, животных, растений), влияют на здоровье и работоспособность людей, на их будущее поколение. Следовательно, ядовитые вещества – это токсичные химические соединения, которые приводят к поражению всех живых организмов, особенно людей и животных, а также к загрязнению местности. Степень поражения ядовитыми веществами зависит от их токсичности, выборочного действия, длительности, а также от их физико-химических свойств.

По токсичность и ядовитые вещества можно разделить на:

нервно-паралитического действия (например, зарин, зоман) – вызывают бронхоспазмы, духоту, паралич;

– общетоксичного действия (например, синильная кислота, хлорциан) – отекание, кома, паралич, судорога, ускоренное сердцебиение;

– раздражающего действия – раздражения слизевых оболочек носа, ротовой полости;

– кожно-нарывного действия (например, иприты) – местные воспаления и некротические изменения в сочетании с общетоксичными резорбтивными явлениями.

По выбору действия действием ядовитые вещества можно разделить на:

Сердечные – кардиотоксичное действие: лекарства, растительные яды, соли бария, калия, кобальта, кадмия;

– нервные – нарушение функций нервной системы (чадный газ, аммиак, углеводные, фосфорорганические соединения, алкогольные изделия, наркотические средства, снотворные лекарства, и др.);

– печеночные – хлорированные углеводороды, альдегиды, фенолы, фосфор, селен, и др.;

– почечные – соединения тяжелых металлов, этиленгликоли, щавелевая кислота и др.;

– кровяные – производные анилина анилин, нитриты;

– легочные – окислы азота, озон, фосген.

По продолжительности действия ядовитые вещества можно разделить на три группы:

Летальные, которые приводят или могут привести к смерти (в 5 % случаев): срок действия до 10 суток;

– временные, что приводят к тошноте, блевоте, отеканию легких, боли, в груди: срок действия от 2 до 5 суток;

– кратковременные – длительность несколько часов. Приводят к раздражению в носу, ротовой полости, головной боли, духоте, общей слабости, снижению температуры.

Предельно допустимые концентрации вредных веществ.

Для ослабления влияния вредных веществ на организм человека, для определения степени загрязненности окружающей среды и влияния на растительные и животные организмы, проведения экологических экспертиз состояния окружающей среды или отдельных объектов или районов в настоящее время во всем мире пользуются таким понятиям, как качество естественной среды. Нормативы качества выражаются в предельно допустимых концентрациях (ПДК) вредных веществ, предельно допустимых выбросах (ПДВ), предельно допустимых экологических нагрузках (ПДЭН), максимально допустимом уровне (МДУ), временно согласованных выбросах (ВСВ) и ориентировочно безопасных уровнях влияния (ОБУВ) загрязняющих веществ, в разных средах.

Цель нормативов качества – обеспечить научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов как основы общественного прогресса. Это своего рода вынужденный компромисс, что позволяет развивать хозяйство, охранять жизнь и благополучие человека. В основе нормативов качества лежат три показателя: медицинский, технологический, научно-технический.

Медицинский показатель устанавливает предельный уровень угрозы здоровью человека.

Технологический показатель оценивает уровень установленных пределов техногенного влияния на человека и среду существования.

Научно-технический показатель оценивает возможность научно-технических средств контролировать соблюдение пределов влияния за всеми необходимыми характеристиками. Предельно допустимые концентрации (ПДК) принадлежат к показателям качества окружающей среды относительно здоровья человека. ПДК содержания вредных веществ, а также вредных микроорганизмов и других биологических веществ, принадлежат к нормативам санитарно-гигиенического характера.

Этот вид нормирования охватывает не только экологическую, но и производственную, жилищно-бытовую области жизни человека. Впервые ПДК были введены в 1939 году для питьевой воды. До 1991 года количество таких норм ПДК для водяных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения достигла 1925. ПДК относительно атмосферы впервые были введены в 1951 году для 10 вредных веществ. До 1991 года их было уже 479. ПДК в почве стали вводиться с 1980 года. В 1991 году они достигли 109.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) (норматив) – количество вредного вещества в окружающей среде, которое при постоянном контакте или взаимодействии за определенный промежуток времени не влияет на здоровье человека и не вызывает нежелательных последствий у будущих поколений. Предельно допустимые концентрации устанавливаются главными санитарными инспекциями в законодательном порядке или рекомендуются соответствующими учреждениями, комиссиями на основе результатов комплексных научных исследований, лабораторных экспериментов, а также сведений, полученных во время и после разных аварий на производствах, военных действий, природных катастроф с использованием длительных медицинских обследований людей на вредных производствах (химические производства, АЭС, шахты, карьеры, литейные цеха).

Для определения максимальной разовой ПДК используются высокочувствительные тесты, с помощью которых обнаруживают минимальные влияния загрязнителей на здоровье человека в случае кратковременных контактов (измерения биопотенциалов головного мозга, реакция глаза и тому подобное). Во время определения длительных влияний загрязнителей проводят эксперименты на животных, используют данные наблюдений во время эпидемий, аварий, добавляя к определенному пороговому влиянию коэффициент запаса, который снижает действие еще в несколько раз.

Еще в СССР главной санитарной инспекцией МОЗ СССР были установлены 2 нормы ПДК, которыми пользуются и в настоящее время:

1)максимальная разовая ПДК, которая вызывает рефлекторные реакции (запах, тепло, свет и т.д.) в результате 20 хв. действия на человека;

2) среднесуточная ПДК, которая не имеет вредного влияния на человека в случае длительного действия. Пока существуют вредные виды антропогенной деятельности, для ограничения их влияния на естественную среду мы должны нормировать количество вредных веществ, которые выбрасываются в воздух, почву, воды всеми типами загрязнителей, постоянно контролировать выбросы разного типа объектов, прогнозируя состояние окружающей среды и принимая соответствующие санкции и решение относительно нарушителей законов об охране природы.

Классы опасности вредных веществ.

Согласно ГОСТ 12. 1. 007-76 по степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на 4 класса опасности:

1. Чрезвычайно опасные - ПДК менее 0, 1 мг/м (берилий, ртуть, сулема, кварцевая пыль);

2. Высокоопасные - ПДК 0, 1-1, 0 мг/м (окислы азота, анилин, бензол, пыль гранита);

3. Умеренно опасные - ПДК 1, 1-10, 0 мг/м (вольфрам, борная кислота, угольная пыль);

4. Малоопасные - ПДК более 10, 0 мг/м (аммиак, ацетон, пыль известняка).

В Украине состояние окружающей среды контролируется несколькими ведомствами. Основной контроль осуществляют Министерство здравоохранения и природы, санитарно эпидемиологические службы, республиканская гидрометеослужба и ее отделы, в районах и областях. Вспомогательный эко-контроль осуществляется службами министерств коммунального хозяйства, рыбнадзора, геологии, общества охраны природы, “зелеными службами” Управления экологического мониторинга Министерства охраны окружающей естественной среды.

В основу нормирования всех загрязнителей в нормативах разных стран положено определение ПДК в разных средах. За основу принимают самый низкий уровень загрязнения, которое основывается на санитарно-гигиенических нормах (см. табл. 3.8, 3.9, 3.10). Следует отметить, что ПДК загрязнителей в нормативах разных стран часто отличаются, хотя и незначительно. Нормативы ПДК в нашей стране единственные и обязательные для всех предприятий и структур, независимо от форм собственности и подчинения. Во время определения ПДК учитывают не только степень влияния на здоровье человека, но и их действие, на диких и домашних животных, растения, грибы, микроорганизмы и естественные объединения, в целом.

Таблица 3.8 - Предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосфере населенных пунктов.

Вещество	ПДК (максимальная) разовая, мг/м 3	ПДК (среднесуточная), мг/м 3
Нитробензол
Оксид серы SO 3
Сероводород Н 2 S
Чадный газ СО
Аммиак NH 3
Оксид азота
Пыль нетоксичная

Серная кислота (пары)
Фтороводород (пары)
Пары свинца, ртути
Хлороформ СНСl 3

Уксусная кислота СН 3 СООН (пары)

Таблица 3.9 - Предельно допустимые концентрации вредных веществ в питьевой воде

Вещество	ПДК (максимальная) разовая, мг/м 3	ПДК (среднесуточная), мг/м 3
		Нормы стран Западной Европы в 700 тыс. раз превышают украинские ГОСТ 4630-88
Кобальт, манган, висмут, барий
Бензол, бор


Нитраты (за NO 3)
Нитраты (за NO 2)



Стронций (стабильный)
Бензин, цинк, кобальт, железо
Хром, никель, медь, молибден, вольфрам

Таблица 3.10 - Предельно допустимые концентрации вредных веществ в грунтах (ГОСТ 3034-84, 3210-85, 42-128-4433-87)

Вещество	ПДК, мг/кг	Вещество	ПДК, мг/кг
Бензпирен		Бромофос, метилспирал
Свинец Рb		Сероводород Н 2 S, полихлорпилен
Хром шестивалентный
		Хлорофос
Бензол С 6 Н 6 , толуол С 6 Н 5 СН 3		Карбофос
		Хлорамин

		Гексахлоран
		Бромофос, метилстирал
		Гетерофос
Ванадий V
Кобальт Со
Кадмий Сd

Результаты новейших исследований свидетельствуют, что нижних безопасных пределов влияний канцерогенов и ионизирующей радиации не существует. Любые дозы, что превышают обычный природный фон, являются вредными. При наличии в воздухе или воде нескольких загрязнителей их суммарная концентрация не должна превышать 1. Приблизительный расчет:

С1 / ПДК 1 + С2 / ПДК 2 + ... + С / ПДК n = 1,

где С1, С2 ., С – фактические концентрации загрязнителей, мг/м 3 ;

ПДК1, ПДК2 ... ПДК – ПДК загрязнителей, мг/м 3 .

Очень вредным является суммарное действие таких полютантов, как серный газ, диоксид азота, фенол, аэрозоли, серная H 2 SO 4 и фтористоводородная кислоты. Если суммарная концентрация загрязнителей больше 1, то говорят, что санитарное состояние не отвечает нормативным требованиям. Для разных сред ПДК одних и тех же токсикантов отличаются. Во время определения ПДК веществ природных вод разделяются на:

ПДК вод хозяйственно - питьевого назначение;

ПДК вод рыбного хозяйства (здесь ПДК тех же веществ имеют разное значение)

В почвах ПДК веществ определяют преимущественно для одного слоя. Вещества не должны вредно влиять на качество продукции, которая выращивается человеком для потребления, а также на способность почвы самоочищаться, нормально функционировать. В последнее время делаются все больше расчетов ПДК для продуктов питания. Основными средствами защиты человека от действия вредных веществ является гигиеническое нормирование их содержимого в разных средах, а также разные методы очистки газовых выбросов (адсорбция, абсорбция химическое превращение) и стоков (первичная, вторичная и третичная очистка).

Вещества, применяемые и образующиеся в технологических процессах на предприятиях, при неправильной организации труда и несоблюдении определенных профилактических мероприятий, оказывающих вредное воздействие на здоровье работающих, приводящее к острым или хроническим отравлениям и профессиональным заболеваниям, называются вредными веществами (промышленными ядами).

Отравления, которые могут получить работающие, бывают острые и хронические.

Вредные вещества могут поступать в организм человека через органы дыхания (пары, газы, пыль), кожу (жидкие, масляные, твердые вещества), желудочно-кишечный тракт (жидкие, твердые, и газы). Наиболее часто вредные вещества попадают в организм человека через органы дыхания и быстро проникают к жизненно важным центрам человека.

Кроме общего действия на организм человека вредные вещества могут оказывать и местное воздействие. Так действуют кислоты, щелочи, некоторые соли и газы (хлор, сернистый ангидрид, хлористый водород и др.). Химические вещества могут вызывать ожоги трех степеней.

Попадание ядов в желудочно-кишечный тракт возможно при несоблюдении правил личной гигиены. Ядовитые вещества, цианиды могут всасываться уже в полости рта, поступая в кровь.

Классификация токсических веществ

В по токсическому (вредному) эффекту воздействия на организм человека химические вещества разделяют на общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию.

Общетоксические химические вещества (углеводороды, сероводород, синильная кислота, тетраэтилсвинец) вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином крови.

Раздражающие вещества (хлор, аммиак, оксид азота, фосген, сернистый газ) воздействуют на слизистые оболочки и дыхательные пути.

Сенсибилизирующие вещества (антибиотики, соединения никеля, формальдегид, пыль и др.) повышают чувствительность организма к химическим веществам, а в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям.

Канцерогенные вещества (бензпирен, асбест, никель и его соединения, окислы хрома) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний.

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

Мутагенные вещества (соединения свинца и ртути) оказывают воздействие на неполовые (соматические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки. Мутагенные вещества вызывают изменения (мутации) в генотипе человека, контактирующего с этими веществами. Число мутаций увеличивается с дозой, и если мутация возникла, она носит стабильный характер и передается из поколения в поколение в неизмененном виде. Такие индуцированные химическими веществами мутации носят ненаправленный характер. Их груз вливается в общий груз спонтанных и ранее накопленных мутаций. Генетические эффекты от мутагенных факторов носят отсроченный и длительный характер. При воздействии на половые клетки мутагенное влияние сказывается на последующих поколениях, иногда в очень отдаленные сроки.

Рис. 1. Классификация вредных веществ

Три последних вида вредных веществ (мутагенные, канцерогенные и влияющие на репродуктивную способность) характеризуются отдаленными последствиями их влияния на организм. Их действие проявляется не в период воздействия и не сразу после его окончания, а в отдаленные периоды, спустя годы и даже десятилетия.

Приведенная классификация вредных веществ по характеру воздействия не учитывает большой группы веществ — аэрозолей (пыли), не обладающих выраженной токсичностью. Для этих веществ характерен фиброгенный эффект действия на организм. Аэрозоли угля, кокса, сажи, алмазов, пыли животного и растительного происхождения, силикат и кремнийсодержащие пыли, аэрозоли металлов, попадая в органы дыхания, вызывают повреждение слизистой оболочки верхних дыхательных путей и, задерживаясь в легких, вызывают воспаление (фиброзу) легочной ткани. Профессиональные заболевания, связанные с воздействием аэрозолей, — пневмокониозы.

Пневмокониозы различаются на:

силикозы — развиваются при действии пыли свободного диоксида кремния;
силикатозы — развиваются при действии аэрозолей солей кремниевой кислоты;
разновидности силикатоза: асбестоз (асбестовая пыль), цементоз (цементная пыль), талькоз (пыль талька);
мсталлокониозы — развиваются при вдыхании металлической пыли, например бериллиевой (бериллиоз);
карбокониозы, например антраноз, возникающий при вдыхании угольной пыли.

Результатом вдыхания человеком пыли являются пневмосклерозы, хронические пылевые бронхиты, пневмонии, туберкулезы, рак легких.

Наличие у аэрозолей фиброгенного эффекта не исключает их общетоксического воздействия. К ядовитым пылям относятся аэрозоли ДДТ, свинца, бериллия, мышьяка и др. При попадании их в органы дыхания, помимо изменений в верхних дыхательных путях и легких, развивается острое и хроническое отравление.

На производстве работа, как правило, проводится с несколькими химическими веществами. При этом работник может подвергаться 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. Различают несколько типов комбинированного действия в зависимости от эффектов токсичности:

суммация (аддитивное действие, аддитивность) — суммарный эффект действия смеси равен сумме эффектов входящих в смесь компонентов. Суммация характерна для веществ однонаправленного действия, когда вещества оказывают одинаковое воздействие на одни и те же системы организма (например, смеси углеводородов);
потенцирование (синергетическое действие, синергизм) — вещества действуют так, что одно вещество усиливает действие другого. Эффект синергизма больше аддитивного. Например, никель усиливает свою токсичность в присутствии медистых стоков в 10 раз, алкоголь значительно повышает опасность отравления анилином;
антагонизм (антагонистическое действие) — эффект меньше аддитивного. Одно вещество ослабляет действие другого. Например, эзерин значительно снижает действие антропина, является его противоядием;
независимость (независимое действие) — эффект нс отличается от изолированного действия каждого из веществ. Независимость характерна для веществ разнонаправленного действия, когда вещества оказывают различное влияние на организм и воздействуют на различные органы. Например, бензол и раздражающие газы, смесь продуктов сгорания и пыль действуют независимо.

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

Предельно допустимая концентрация вредных веществ

Вредное биологическое действие химических веществ начинается с определенной пороговой концентрации. Для количественной оценки вредного воздействия на человека химического вещества используются показатели, характеризующие степень его токсичности. К таким показателям относятся:

средняя смертельная концентрация вещества в воздухе (ЛК50);
средняя смертельная доза (ЛД50);
средняя смертельная доза при нанесении на кожу (ЛДК50);
порог острого действия (ПОД);
порог хронического действия (ПХД);
зона острого действия (ЗОД);
зона хронического действия (ЗХД);
предельно допустимая концентрация.

Гигиеническое нормирование, т. е. ограничение содержания вредных веществ в до предельно допустимых концентраций (ПДКрз) применяют для ограничения неблагоприятного воздействия вредных веществ. 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 (ГН 2.2.5.1313-03 “Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны”, ГН 2.2.5.1314-03 “Ориентировочные безопасные уровни воздействия”).

Вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКРЗ) — концентрация вещества, 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 вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы или отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

ПДКРЗ, как правило, устанавливают на уровне в 2-3 раза более низком, чем порог хронического действия. При выявлении специфического характера действия вещества (мутагенного, канцерогенного, сенсибилизирующего) ПДКРЗ снижают в 10 раз и более.

Минералы и ювелиры