Производить расчет по формулам можно лишь для тех химических веществ, приведенные физико-химические константы которых укладываются в определенные пределы: молярная масса М (кг∙моль-1) – от 30 до 300; плотность p (кг∙м-3) – от 0,6 до 2,0; температура кипения tкип (0С) – от -100 до +300; температура плавления tпл (0С) – от -190 до +180; показатель преломления nр – от 1,3 до 1,6. Ниже приведены уравнения, используемые для расчета значений ПДКр.з.,мг/м3:
lg ПДКр.з. =14,2 – 10np +lnM;
lg ПДКр.з. = lgM – 0,012tпл – 1,2;
lg ПДКр.з. = 0,4 – 0,01М + lgM;
lg ПДКр.з. = 0,6 – 0,01tкип + lgM;
lg ПДКр.з. = 1,6 – 2,2 + lgM.
Формулы, которые используют для расчета ПДКр.з. (мг/м3) конкретных вредных веществ, указаны ниже.
Для паров и газов органической жидкости:
lg ПДКр.з. = 0,911gлк50 + 0,1 + lgM;
lg ПДКр.з. = lgЛД50 – 2,0 + lgM.
Для аэрозолей нелетучих и мало-летучих органических и элементоорганических веществ:
lg ПДКр.з. = lgЛД50 – 3,1 + lgM.
Для газов и паров неорганических веществ:
lg ПДКр.з. = lgЛД50 + 0,4 + lgM.
Для аэрозолей металлов и их оксидов:
lg ПДКр.з. = 0,8 lgЛД50 – 3 + lgM – lgN,
где N - число атомов металла в молекуле вещества.
Воздействие аэрозолей
Приведенная выше 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);
· металлокониозы - развиваются при вдыхании металлической пыли, например бериллиевой (бериллиоз);
· карбокониозы, например антраноз, возникающий при вдыхании угольной пыли.
Результатом вдыхания человеком пыли является пневмосклерозы, хронические пылевые бронхиты, пневмонии, туберкулезы. Рак легких.
Наличие 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.
Комбинированное и комплексное действие химических веществ
На производстве работа, как правило, проводится с несколькими химическими веществами (рис.3). 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.
|
Рис.3. Характеристики эффекта воздействия вредного вещества на организм человека
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:
1. 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);
2. 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;
3. антагонизм (антагонистическое действие) – эффект меньше аддитивного. Одно вещество ослабляет действие другого. Например, эзерин значительно снижает действие антропина, является его противоядием;
4. независимость (независимое действие) – эффект не 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.).
Гигиеническое нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны
Преимущественным путем поступление вредных веществ в организм человека в производственных условиях является поступление с вдыхаемым воздухом.
Токсичность вредных веществ определяется прежде всего концентрацией в воздухе рабочей зоны. Поэтому на содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны устанавливаются предельно допустимые значения – предельно допустимые концентрации (ПДКрз). Значения ПДКрз определены в нормативных документах – государственных стандартах (ГОСТ 12.1.005- 88) и государственных нормативах (ГН 2.2.5.686-98) практически для всех известных и применяемых в промышленности веществ. ПДК измеряются в мг/м3.
Если в воздухе рабочей зоны находится несколько веществ, обладающих независимым действием, то концентрация Сi каждого не должна превышать установленное для него значение ПДКрз:
Сi ≤ ПДКрз.
Если в воздухе рабочей зоны находится n веществ, обладающих суммацией действия, то сумма отношений концентрации Сi каждого вещества к его ПДКрзi не должна быть больше единицы:
.
Если в воздухе рабочей зоны находится n веществ, обладающих синергизмом и антагонизмом действия, то должно выполняться условие
,
где Хi – поправка, учитывающая усиление или ослабление действия вещества, Сi – фактические концентрации химических веществ в воздухе рабочей зоны, ПДКi – их предельно допустимые концентрации.