Вредные химические вещества

Вредные химические вещества

Бурное развитие химической промышленности и химизация всего  народного хозяйства привели  к значительному расширению производства и применения в промышленности различных  химических веществ; так же значительно  расширился ассортимент этих веществ: получено много новых химических соединений, таких, как мономеры и  полимеры, красители и растворители, удобрения и ядохимикаты, горючие  вещества и др. Многие из этих веществ  небезразличны для организма  и, попадая в воздух. рабочих помещений, непосредственно на работающих или внутрь их организма, они могут неблaгoприятно воздействовать на здоровье или нормальную жизнедеятельность организма. Такие химические вещества называются вредными. Последние в зависимости от характера их действия делятся на раздражающие вещества, токсические (или - яды), сенсибилизирующие (или аллергены), канцерогенные и другие. Многие из них обладают одновременно несколькими вредными свойствами, и прежде всего в той или иной мере токсическими, поэтому понятие «вредные вещества» нередко отождествляется с «токсическими веществами», «ядами» независимо от наличия в них других свойств.

Отравления и заболевания, возникшие от воздействия вредных  веществ в процессе выполнения работы на производстве, называются профессиональными отравлениями и заболеваниями.

Причины и источники  выделения вредных веществ

Вредныевеществавпромышленности могут входить в состав сырьевых материалов, конечных, побочных или промежуточных продуктов того или иного производства. Они могут быть трех видов: твердые, жидкие и газообразные. Возможно образование пыли этих веществ, паров и газов.

Токсические пыли образуются вследствие тех же причин, что и  обычные пыли, описанные в предыдущем разделе (измельчение, сжигание, испарение  с последующей конденсацией), и  выделяются в воздух через открытые проемы, неплотности пылящего оборудования или при пересыпке их открытым способом.

Жидкие вредные вещества чаще всего просачиваются через  неплотности в аппаратуре, коммуникациях, разбрызгиваются при открытом сливе их из одной емкости в другую. При этом они могут попасть непосредственно на кожный покров работающих и оказывать соответствующее неблагоприятное действие, а кроме того, загрязнять окружающие наружные поверхности оборудования и ограждений, которые становятся открытыми источниками их испарения. При подобном загрязнении создаются большие поверхности испарения вредных веществ, что приводит к быстрому насыщению воздуха парами и образованию высоких концентраций. Наиболее частыми причинами просачивания жидкостей из аппаратуры и коммуникаций являются разъедание ими прокладок во фланцевых соединениях, неплотно притертые краны и вентили, недостаточно уплотненные сальники, коррозия металла и т. п.

Если жидкие вещества находятся  в открытых емкостях, с их поверхности  также происходит испарение и  вселение образующихся паров в воздух рабочих помещений; чем больше открытая поверхность жидкости, тем больше она испаряется.

В том случае, когда жидкость частично заполняет закрытую емкость, образующиеся пары насыщают до предела  незаполненное пространство этой емкости, создаваяв в нем весьма высокие концентрации. При наличии неплотностей в данной емкости концентрированные пары могут проникать в атмосферу цеха и загрязнять ее. Выход паров увеличивается, если емкость находится под давлением. Массивные выделения паров происходят также в момент заполнения емкости жидкостью, когда заливаемая жидкость. вытесняет из емкости скопившиеся концентрированные пары, которые через открытую часть или неплотности поступают в цех (если закрытая емкость не оборудована специальным воздушным выводом за пределы цеха). Выделение паров из закрытых емкостей с вредными жидкостями происходит при открывании крышек или люков для наблюдения за ходом процесса, перемешивания или загрузки дополнительных материалов, взятия проб и т. п.

Если газообразные вредные  вещества используются как сырьевые материалы или получаются как  готовые или промежуточные продукты, они, как правило, выделяются в воздух рабочих помещений только через  случайные неплотности в коммуникациях и аппаратуре (так как при наличии их в аппаратах последние не могут от- крываться даже на короткое время).

Как было сказано в предыдущем разделе, газы могут оседать на поверхности  пылинок и вместе с ними уноситься  на определенные расстояния. B подобных случаях места пылевыделения могут стать одновременно и местами газовыделения.

Источником выделения  вредных веществ всех трех видов (аэрозоля, парообразных и газа) часто являются различные нагревательные устройства: сушила, нагревательные, обжиговые и плавильные печи и т. н. Вредные вещества в них образуются вследствие сгорания и термического разложения некоторых продуктов. Выделение их в воздух происходит через рабочие проемы этих печей и сушил, неплотности их кладки (прогары) и от удаляемого из них нагретого материала (расплавленного шлака или металла, высушенных изделий или обожженного материала и т. п.).

Частой причиной массивных  выделений вредностей является ремонт или чистка оборудования и коммуникаций, содержащих токсические вещества, с  их вскрытием и тем более демонтажом.

Некоторые парообразные и  газообразные вещества, выделяясь в  воздух и загрязняя его, сорбируются (впитываются) отдельными строительными  материалами, такими, как древесина, штукатурка, кирпич и др. С течением времени такие стройматериалы насыщаются этими веществами и при определенных условиях (изменения температуры и др.) сами становятся источниками их выделения в воздушную среду — десорбции; поэтому иногда даже при полном устранении всех остальных источников выделения вредностей повышенные концентрации их в воздухе могут оставаться длительное время.

Пути поступления  и распределения вредных веществ  в организме

Основными путями поступления  вредных веществ в организм являются дыхательные пути, пищеварительный  тракт и кожный покров.

Наибольшее значение имеет  поступление их. через органы дыхания. Поступившие в воздух помещений токсические пыли, пары и газы вдыхаются рабочими и проникают в легкие. Через разветвленную поверхность бронхиол и альвеол они всасываются в кровь. Вдыхаемые яды оказывают неблагоприятное действие практически на протяжении всего времени работы в загрязненной атмосфере, а иногда даже и по окончании работы, так как всасывание их еще продолжается. Поступившие через органы дыхания в кровь яды разносятся по всему организму, вследствие чего токсическое их действие может сказываться на самых различных органах и тканях.

Вредные вещества поступают  в органы пищеварения при заглатывании токсических пылей, осевших на слизистых оболочках полости рта, либо путем занесения их туда загрязненными руками.

Поступившие в пищеварительный  тракт яды на всем его протяжении всасываются через слизистые  оболочки в кровь. В основном всасывание происходит в желудке и кишечнике. Поступившие через органы пищеварения  яды кровью направляются в печень, где некоторые из них задерживаются  и частично обезвреживаются, потому что печень является барьером для  поступающих через пищеварительный  тракт веществ. Только пройдя через  этот барьер, яды поступают в общий  кровоток и разносятся им по всему  организму.

Токсические вещества, обладающие способностью растворять или растворяться в жирах и липоидах, могут проникать  через кожный покров при загрязнении  последнего этими веществами, а иногда и при наличии их ввоздухе (в меньшей степени). Проникшие через кожный покров яды сразу поступают в общий кровоток и им разносятся по организму.

Поступившие в организм тем  или иным путем яды могут относительно равномерно распределяться по всем органам  и тканям, оказывая на них токсическое  действие. Некоторые же из них скапливаются преимущественно в каких-то одних  тканях и органах: в печени, костях и др. Такие места преимущественного  скопления токсических веществ  называют депо ида в организме. Для многих веществ характерны определенные виды тканей и органов, где они,депонируются. Задержка ядов в депо может быть как кратковременной, так и более длительной — до нескольких дней и недель. Постепенно выходя из депо в общий кровоток, они также могут оказывать определенное, как правило, слабо выраженное токсическое действие. Некоторые необычные явления (прием алкоголя, специфическая пища, болезнь, травма и др.) могут вызвать более быстрое выведение ядов из депо, в результате чего их токсическое действие проявляется более выраженно.

Выделение ядов из организма  происходит главным образом через  почки и кишечник; наиболее летучие  вещества выделяются также и через  легкие с выдыхаемым воздухом.

Физико-химические свойства вредных  веществ

Физико-химические свойства вредных  веществ в виде пылей такие. же, как и обычных пылей.

Если твердые, но растворимые вредные  вещества используются на производстве в виде растворов, их физико-химические свойства во многом будут аналогичны свойствам жидких веществ.

Когда, вредные вещества попадают на кожный покров и слизистые оболочки, наибольшее гигиеническое значение из физико-химических свойств имеют  поверхностное натяжение жидкости или раствора, консистенция вещества, химическое сродство с жирами и липоидами, покрывающими кожный покров, а также  способность растворять жиры и липоиды.

Вещества жидкой консистенции и  жидкости с малым поверхностным  натяжением при попадании на кожный покров или слизистые оболочки-хорошо смачивают их и загрязняют больший участок, и, наоборот, жидкости с большим поверхностным натяжением, густой консистенцией (маслянистые) и твердые вещества, попав на кожный покров, чаще остаются на нем в виде капелек (если их не растирать) или пылинок (твердые вещества), контактируя с кожным покровом на ограниченном участке. Таким образом, вещества с малым поверхностным натяжением и жидкой консистенцией опаснее твердых или веществ густой консистенции и с большим поверхностным натяжением.

Вещества, близкие по своему химическому  составу к жирам и липоидам, при попадании на кожный покров относительно быстро растворяются в жирах и  липоидах кожи и вместе с ними проходят через кожный покров внутрь организма (через ее поры, протоки сальных  и потовых желез). Многие жидкости обладают способностью сами растворять жиры и липоиды и за счет этого  также относительно быстро проникают  через кожу. Следовательно, вещества, обладающие этими свойствами, представляют большую опасность, чем другие с  противоположными физико-химическими  свойствами (при равных прочих условиях).

В отношейии загрязнения вредными парами или газами воздушной среды гигиеническое значение имеют летучесть вещества, упругость его паров, температура кипения, удельный вес, химический состав.

Летучестью вещества называют способность  испаряться определенного его количества за единицу времени при данной температуре. Летучесть всех веществ сравнивают с летучестью эфира при тех же условиях, принятой за единицу. Вещества с малой летучестью медленнее насыщают воздух, чем вещества с высокой летучестью, которые сравнительно быстро могут испариться, создав высокие концентрации их в воздухе. Следовательно, вещества с повышенной летучестью представляют большую опасность, чем с малой. С увеличением температуры вещества увеличивается и его летучесть.

Важное гигиеническое значение имеет упругость или давление пара токсической жидкости, то есть предел насыщения им воздуха при  определенной температуре. Выражается этот показатель, как и давление воздуха, в миллиметрах ртутного столба. Для каждой жидкости упругость  пара для определенных температур есть величина постоянная. От этой величины зависит степень возможного насыщения  воздуха его парами. Чем выше упругость  пара, тем больше насыщение и тем  выше концентрации могут создаваться  при испарении этой жидкости. При  повышении температуры возрастает и упругость пара. Это свойство особенно важно учитывать при  длительном испарении токсических  веществ, когда выделение паров  происходит до полного насыщения  ими воздуха, что часто наблюдается  в закрытых, плохо вентилируемых  помещениях.

Температура кипения, являющаяся величиной  постоянной для каждого вещества, также определяет относительную  опасность этого вещества, так  как от нее зависит испаряемость при обычных температурных условиях цеха. Известно, что наиболее интенсивное  парообразование, то есть испарение, происходит при кипении, когда температура  жидкости поднимается до этой постоянной величины. Однако постепенное увеличение испаряемости жидкости происходит по мере приближения ее температуры  к температуре кипения. Следовательно, чем ниже температура кипения  вещества, тем меньше разность между  последней и обычной температурой цеха, тем ближе температура этого  вещества (если оно дополнительно  не охлаждается или не подогревается) к температуре его кипения, поэтому  выше и его испаряемость. Таким  образом, вещества с низкой температурой кипения представляют большую опасность, чем высококипящие.

Удельный вес вещества является одним из факторов, определяющих распределение  паров этого вещества в воздухе. Пары веществ с удельным весом меньше удельного веса воздуха при одинаковых температурных условиях поднимаются в верхнюю зону, поэтому, проходя через относительно толстый слой воздуха (при выделении паров в нижней зоне), они быстро перемешиваются с ним, загрязняя значительные пространства и создавая наиболее высокие концентрации в верхней зоне (если оттуда нет механической или естественной вытяжки). При удельном весе веществ больше удельного веса воздуха выделяющиеся пары скапливаются преимущественно в нижней зоне, создавая там наиболее высокие концентрации. Однако следует заметить, что эта последняя закономерность часто нарушается, когда имеют место тепловыделения или сами пары выделяются в нагретом виде. В этих случаях, несмотря на большой удельный вес, конвекционными потоками нагретого воздуха пары влекаются в верхню' зону и также загрязняют воздух. се эти закономерности необходимо учитывать при размещении рабочих мест на разных уровнях цеха и при оборудовании вытяжной вентиляции.