Безпека при використанні хімічних речовин

Із розвитком техніки умови праці людини не тільки не стають безпечними, а навпаки, з'являються нові, раніше не відомі небезпечні та шкідливі фактори.

Нині відомо більше 7 мли хімічних речовий, з яких 60 тис. широко застосовують в різних сферах діяльності. На міжнародному ринку щорічно з'являється від 500 до 1000 нових хімічних сполук і сумішей. Тому останнім часом помітно збільшився вплив на працівників різних хімічних речовин.

Забруднення хімічними речовинами життєвого середовища людини, у тому числі й повітря робочої зони, все більше зростає. Для нормальної життєдіяльності людини важливе значення має наявність повітря з необхідним хімічним складом.

Відомо, що повітря є фізичною сумішшю різних газів, які утворюють атмосферу Землі. Чисте повітря - це суміш газів у відносно постійному об'ємному співвідношенні: азот — 78,09%, кисень — 20,95%, аргон - 0,93%, діоксид вуглецю - 0,03%. Крім того, повітря містить незначну кількість інших газів, таких, як водень, озон та оксиди азоту.

У результаті виробничої діяльності в повітря надходять різні хімічні речовини, що спричиняє зміни складу та співвідношення необхідної суміші газів. Це призводить до забруднення "внутрішнього середовища" людини хімічними речовинами, які потрапляють з повітрям.

Останнім часом помітно зріс вплив різних речовин, що потрапляють в організм людини з їжею і водою. Кількість таких речовин, заданими американської організації з контролю лікарських і харчових продуктів, досягає зараз жахливої кількості - до 60—80 тисяч.

Усе це свідчить про необхідність комплексного вирішення проблеми зниження впливу шкідливих речовин на організм людини.

Ряд виробництв та галузей промисловості мають потенційну небезпеку професійних отруєнь та захворювань працюючих. Цю небезпеку несуть хімічні речовини з токсичними властивостями.

Згідно з ГОСТом 12.1.007-88, шкідлива речовина - це речовина, яка при контакті з організмом людини в разі порушення вимог безпеки може викликати виробничі травми, професійні захворювання чи відхилення в стані здоров'я, які можуть бути виявлені сучасними методиками як у процесі контакту з нею, так і у віддалені строки життя нинішнього і прийдешніх поколінь.

Ці речовини звичайно містяться в сировині, продуктах, напівпродуктах, відходах виробництва.

Під дією шкідливих речовин в організмі людини можуть відбуватися різні порушення. Ці порушення виявляються як гострі і хронічні професійні отруєння.

Гострі отруєння часто настають унаслідок аварій, суттєвих порушень технологічних процесів, правил техніки безпеки й промислової санітарії. Гострі отруєння виникають після разової (разового потрапляння всередину організму) дії великих концентрацій (доз) шкідливої речовини. Виявляються ці отруєння безпосередньо в момент впливу шкідливої речовини або через невеликий (6-8 годин, іноді більше) прихований (латентний) період (наприклад, після дії оксиду азоту).

Хронічне отруєння - захворювання, яке розвивається після систематичної тривалої дії малих концентрацій чи доз шкідливої речовини (Рb, Мn, Hg, C6H6 та ін.). Такі отруєння зумовлені, в основному, процесами кумуляції (нагромадження).

Розрізняють кумуляцію матеріальну (нагромадження шкідливої речовини в організмі людини - Нg, F, Ва) і функціональну (нагромадження змін, викликаних шкідливими речовинами, наприклад, при систематичному вживанні С2Н5ОН - алкоголізм).

Кількісно кумулятивні властивості шкідливих речовин оцінюють за значенням коефіцієнта кумуляції.

Коефіцієнт кумуляції — відношення сумарної дози шкідливої речовини, що викликає певний (частіше - смертельний) ефект у 50% піддослідних тварин при багаторазовому дробовому введенні, до дози, яка викликає той самий ефект при одноразовій дії:

де Кк - коефіцієнт кумуляції; Сі - концентрація (доза) шкідливої речовини при дробовому введенні; С - концентрація (доза) шкідливої речовини при одноразовому введенні.

При будь-якій формі отруєння характер дії шкідливої речовини визначається ступенем її фізіологічної активності - токсичністю.

Токсичність - властивість речовини призводити до смерті чи шкодити здоров'ю живої істоти при потраплянні будь-яким шляхом в її організм. Це міра несумісності шкідливої речовини з життям.

Токсичні речовини (отрути) - це такі речовини, що проникають в організм, поєднуються з його тканинами і вже в невеликих кількостях викликають порушення їх нормальної діяльності.

Фізіологічну активність шкідливих речовин вивчає токсикологія. Промислова токсикологія - розділ гігієни праці, що вивчає дію на організм людини шкідливих речовин з метою створення нешкідливих і безпечних умов праці на виробництві, попередження отруєнь.

Розрізняють хімічну і фізичну токсичність. В основі хімічної токсичності лежить хімічна взаємодія отрути з тканинами і біосубстратами організму, переважно за рахунок ковалентних зв'язків. Ці процеси є необоротними.

Прикладом речовин з хімічною токсичністю є розчинні солі ртуті і миш'яку, що взаємодіють із сульфідгідрильними групами білків (-SН):

Речовини, що мають фізичну токсичність, пов'язуються з фізіологічними субстратами організму за рахунок ван-дер-ваальсових сил. У цьому випадку дія отрути є оборотною. Структура молекул отрути і біосубстрата не змінюється. Відбувається адсорбція токсичної речовини з частковою нейтралізацією і наступним виведенням з організму без помітних шкідливих наслідків. Фізична токсичність характерна для речовин наркотичної дії (спирти, альдегіди, кетони, вуглеводні речовини тощо).

Для кількісної оцінки токсичних навантажень на людину використовують ряд показників. Основні з них - концентрація, доза і токсодоза.

Концентрація - кількість речовини, що міститься в одиниці об'єму повітря (мг/м3).

Доза - кількість речовини, поглиненої середовищем (мг/кг).

Токсодоза - кількісна характеристика токсичності речовини, що відповідає певному рівню ураження при його дії на живий організм (мг/кг).

Залежно від застосування хімічні сполуки в різних галузях промисловості можуть бути оцінені за допомогою різних видів класифікацій.

Шкідливі речовини класифікуються за такими ознаками:*

ступінь дії на організм людини;*

шлях проникнення в організм;*

характер дії на організм людини;*

ступінь токсичності;*

хімічний клас сполук.

За ступенем дії на організм людини (ГОСТ 12.1.007-88 ССБТ) шкідливі речовини поділяються на чотири класи небезпеки:

І - речовини надзвичайно небезпечні;

II - речовини високонебезпечні;

ІІІ - речовини помірно небезпечні;

IV - речовини малонебезпечні.

Клас небезпеки шкідливих речовин встановлюють залежно від норм і показників, зазначених у табл. 4.2. Кожна конкретна речовина належить до відповідного класу небезпеки.

У табл. 4.2 наведені показники, що оцінюють токсичну дію речовин за їх абсолютною кількістю, яка викликає певний біологічний ефект.

Граничнодопустима концентрація (ГДК) шкідливої речовини в повітрі робочої зони - це концентрація, яка при щоденній (крім вихідних днів) роботі протягом 8 годин чи іншої тривалості, але не більше 40 годин на тиждень протягом усього робочого стажу не може викликати захворювань чи відхилень у стані здоров'я, що виявляються сучасними методами досліджень у процесі роботи або на віддалений термін життя теперішнього і наступного поколінь.

Таблиця 4.2. Класифікація небезпеки речовин за ступенем дії на організм

Показники | Норми для класу небезпеки

1 | 2 | 3 | 4

Гранично допустима концентрація (ГДК) шкідливих речовин у повітрі робочої зони, мг/м3 | Менше за 0,1 | 0,1-1,0 | 1,1-10,0 | Понад 10,0

Середня смертельна доза при введенні в шлунок, мг/кг | Менше за 15 | 15-150 | 151-5000 | Понад 5000

Середня смертельна доза при нанесенні на шкіру, мг/кг | Менше за 100 | 100-500 | 501-2500 | Понад 2500

Середня смертельна концентрація в повітрі, мг/м3 | Менше за 500 | 400-5000 | 5001-50000 | Понад 50000

Коефіцієнт можливості інгаляційного отруєння (КМІО) | Понад 300 | 300-30 | 29-3 | Менше за 3

Зона гострої дії | Менше за 6,0 | 6,0-18,0 | 18,1-54,0 | Понад 54,0

Зона хронічної дії | Понад 10,0 | 10,0-5,0 | 4,9-2,5 | Менше за 2,5

Середня смертельна доза при введенні в шлунок - доза речовини, що викликає загибель 50% тварин при одноразовому введенні в шлунок: DL50шл, мг/кг.

Середня смертельна доза при нанесенні на шкіру - доза речовини, що викликає загибель 50% тварин при одноразовому нанесенні на шкіру: DL50шк, мг/кг.

Середня смертельна концентрація в повітрі - концентрація речовин, які викликають загибель 50% тварин при 2-4-годинному інгаляційному впливі: СL50, мг/м8.

Коефіцієнт можливості інгаляційного отруєння (КМІО) - відношення максимально допустимої концентрації шкідливої речовини в повітрі при 20°С до середньої смертельної концентрації речовини для мишей при двогодинному впливі.

Зона гострої дії - відношення шкідливої смертельної концентрації шкідливої речовини до мінімальної (граничної) концентрації, яка викликає зміни біологічних показників на рівні цілісного організму, що виходять за межі пристосувальних фізіологічних реакцій.

Зона хронічної дії - відношення мінімальної (граничної) концентрації, яка викликає зміну біологічних показників на рівні цілісного організму, що виходять за межі пристосувальних фізіологічних реакцій, до мінімальної (граничної) концентрації, що викликає шкідливу дію в хронічному експерименті по 4 години п'ять разів на тиждень протягом не менше чотирьох місяців.

Існує три найважливіші шляхи надходження шкідливих речовин в організм людини:*

пероральний (шлунково-кишковий тракт);*

шкірно-резобтивний (через шкіру і слизові оболонки).*

інгаляційний (через органи дихання);

При пероральному потраплянні токсичні речовини надходять з ліками, харчовими добавками, косметикою. У виробничих умовах надходження шкідливих речовин через шлунково-кишковий тракт відбувається при вдиханні токсичних речовин, що містяться в повітрі, особливо в пилоподібному стані. Далі ці речовини затримуються на слизовій оболонці носоглотки і верхніх дихальних шляхів, переміщуються слизовою оболонкою з бронхів, трахей і носоглотки до стравоходу і, змішуючись зі слиною, ковтаються й надходять у шлунково-кишковий тракт. Потрапляння шкідливих речовин пероральним шляхом можливе внаслідок недотримання