Техногенные опасности. 
Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (техносферная безопасность). Часть 1

Опасности и человек

Опасности для человека, как правило, возникают при наличии избыточных материальных или энергетических потоков (выбросы веществ, шумы, вибрации, ЭМП и т. п.) на рабочих местах, в зоне эксплуатации средств транспорта и связи, других объектов экономики.

Их влияние на человека характеризуется длительным воздействием вредных веществ, вибраций и акустических колебаний, электромагнитных полей и излучений, ионизирующих излучений или неожиданным воздействием электрического тока и различных механизмов, а также сочетанным действием указанных выше факторов.

Вредные вещества

К вредным относятся вещества и соединения (далее — вещества), которые при контакте с организмом человека могут вызывать нарушения индивидуальной чувствительности. Воздействие вредных веществ на человека зависит от путей их поступления, выведения и распределения в организме, а также от метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды. Общая токсикологическая классификация вредных веществ приведена в табл. 5.1.

Токсический эффект при действии различных доз и концентраций ядов может проявляться функциональными и структурными изменениями или гибелью организма.

Летальные дозы DL при введении в желудок или организм другими путями и смертельные концентрации CL могут вызывать единичные случаи гибели (минимальные смертельные) или гибель всех организмов. В качестве показателей токсичности пользуются среднесмертельными дозами и концентрациями: ?>1₅₀, CL$₀. Среднесмертельная концентрация вещества в воздухе СХ₅₀ — эго концентрация вещества, вызывающая гибель 50% подопытных животных при 2—4-часовом ингаляционном воздействии (мг/м³). Среднесмертельная доза при введении в желудок (мг/кг) обозначается как DL*₀, среднесмертельная доза при нанесении на кожу (мг/кг) — DL;₀.

Таблица 5.1

Токсикологическая классификация вредных веществ.

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 за период не более чем в течение одной смены; они вызваны поступлением в организм вредного вещества в относительно больших количествах из-за их высоких концентраций в воздухе, ошибочном приеме внутрь; сильном загрязнении кожных покровов. Например, чрезвычайно быстрое отравление может наступить при воздействии паров сероводорода высоких концентраций и закончиться гибелью от паралича дыхательного центра. Оксиды азота вследствие общетоксического действия могут вызвать развитие комы, судороги, резкое падение артериального давления.

Хронические отравления возникают постепенно при длительном поступлении яда в организм в относительно небольших количествах. Также отравления развиваются вследствие накопления массы вредного вещества в организме. Хронические отравления органов дыхания могут быть следствием перенесенной однократной или нескольких повторных острых интоксикаций. К ядам, вызывающим хронические отравления, относятся хлорированные углеводороды, бензол, бензины и др.

Порог вредного действия (однократного или хронического) — это минимальная (пороговая) концентрация (доза) вещества, при действии которой в организме возникают изменения биологических показателей на уровне организма, выходящие за пределы приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология. Порог однократного действия обозначается Lim_ac.

На рис. 5.1 показана зависимость интенсивности вредного воздействия вещества R от параметров токсикометрии С.

О реальной опасности острого отравления можно судить по отношению CL₅₀/Lim_ac: чем меньше это отношение, тем выше опасность острого отравления. Показателем реальной опасности развития хронической интоксикации является.

Рис. 5.1. Зависимость интенсивности вредного воздействия вещества от параметров токсикометрии.

отношение пороговой концентрации (дозы) при однократном воздействии Lim_ac к пороговой концентрации (дозе) при хроническом воздействии 1лт_сЛ. Чем больше отношение Lim_ac/Lim_ch, тем выше опасность.

Ниже приведена классификация производственных вредных веществ по степени опасности (табл. 5.2).

Таблица 5.2

Классификация вредных веществ.

Большинство случаев 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 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 дыхательные пути, частично или полностью растворяется в лимфе и, поступая в кровь, вызывает интоксикацию. Мелкодисперсную пыль трудно улавливать; она медленно оседает, витая в воздухе рабочей зоны.

Попадание ядов в желудочно-кишечный тракт возможно при несоблюдении правил личной гигиены: приеме пищи 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, цезия, урана) в желудок может быть причиной поражения его слизистой.

Вредные вещества могут попадать в организм человека через поврежденные кожные покровы, причем не только из жидкой среды при контакте с руками, но и в случае высоких концентраций токсических паров и газов в воздухе.

Важно отметить комбинированное действие вредных веществ на здоровье человека. На производстве и в быту, т. е. в окружающей среде, редко встречается изолированное действие вредных веществ; обычно работающий на производстве подвергается комплексному воздействию 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. 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.).

Различают несколько типов комбинированного действия ядов: аддитивного, потенцированного, антагонистического, 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. Для гигиенической оценки воздушной среды при условии аддитивного действия ядов используют уравнение в виде.

где C_t, С₂>С_п — концентрации каждого вещества в воздухе, мг/м³; ПДКь ПДК₉, ПДК, — предельно допустимые концентрации этих о.

веществ, мг/м'.

Примером аддитивности является наркотическое действие смеси углеводородов (бензола и изопропилбензола).

При потенцированном действии (синергизме) компоненты смеси действуют таким образом, что одно вещество усиливает действие другого. Эффект комбинированного действия при синергизме больше аддитивного, и это учитывается при анализе гигиенической ситуации в конкретных производственных условиях. Потенцирование отмечается при совместном действии диоксида серы и хлора; алкоголь повышает опасность отравления анилином, ртутыо и некоторыми другими промышленными ядами. Явление потенцирования обычно проявляется в случае острого отравления.

Антагонистическое действие — эффект комбинированного действия менее ожидаемого. Компоненты смеси действуют таким образом, что одно вещество ослабляет действие другого, итоговый эффект меньше, чем аддитивный. Примером может служить обезвреживающее взаимодействие между эзерином и атропином.

При потенцировании и антагонизме оценку можно проводить с учетом коэффициента комбинированного действия А*_кд по формуле.

где К_кл> 1 ^ПР^И потенцировании; К_к;1< 1 при антагонизме; 1,2,…, п — номер вещества.

Зоны воздействия вредных веществ различны. В производственных и бытовых условиях они, как правило, ограничены размерами помещения (цех, участок) или контурами рабочего места. В условиях поступления вредных веществ на производственные площадки, территории селитебных, городских и природных зон их влияние определяется параметрами процесса рассевания веществ в атмосферном воздухе с учетом реальной территориальной обстановки, например с учегом изменения мощности выбросов веществ по времени и т. п. Расчет рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе приведен в ОНД—86.