Вредные вещества и их классификация

По агрегатному состоянию в воздушной среде вредные вещества могут быть классифицированы как газы, пары и аэрозоли (жидкие или твердые).

По химическому строению вредные химические вещества делят на: органические, неорганические и элементоорганические. Исходя из принятой химической номенклатуры, определяют класс и группу этих веществ.

По цели применения (в зависимости от практического использования) выделяют следующие вещества:

– ксенобиотики пищи, к ним относятся неалиментарные (не имеющие пищевой ценности) компоненты пищи и неалиментарные вещества, включающие, в частности, различные эссенции (сложные эфиры), нитриты и нитраты, кофеин, алкоголи, дубильные вещества (танниды), катехины и ряд других веществ.

– промышленные яды, используемые в производстве (растворители, газообразное топливо, красители). Промышленные вещества - наиболее разнообразная группа. Среди выбросов в атмосферу, почву, воду имеется группа неорганических веществ, содержащих практически все элементы периодической системы, а также все классы органических соединений, начиная с простейших алифатических углеводородов и кончая синтетическими высокомолекулярными соединениями, а также веществами, сравнимыми по степени токсичности с боевыми отравляющими веществами.

– агрохимикаты (пестициды и химические средства защиты растений), которые включают в себя гербициды, инсектициды, фунгициды, репелленты, протравители семян, используемын в сельском хозяйстве. Без использования этих веществ сегодня представляется немыслимым получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

– лекарственные средства, имеющие свою фармакологическую классификацию.

– бытовые химикаты, используемые в идее пищевых добавок, средства санитарии, личной гигиены, косметики и т. д. Косметические средства включают некоторые биологически активные соединения, чужеродные для организма и способные в определенных концентрациях вызывать токсический эффект, например, аллергические реакции.

· Отравляющие вещества (0В), которые применяются в качестве токсического оружия для массового уничтожения людей: зарин, иприт, фосген и т. д.

Биологические растительные и животные яды, содержащиеся в растениях и грибах, у животных и насекомых

1. По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности (ГОСТ 12.1.007.-76 «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности»):

- 1-й класс - вещества чрезвычайно опасные;

- 2-й класс - вещества высокоопасные;

- 3-й класс - вещества умеренно опасные;

- 4-й класс - вещества малоопасные.

Класс опасности вредных веществ устанавливается в зависимости от показателей и их норм, характеризующих эффект воздействия ядов на организм по путям их проникновения.

Определение класса опасности производится по тому показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности.

2. По характеру воздействия на организм человека (по специфике биологического последствия отравления организма) различают шесть групп веществ (ГОСТ 12.0.003-74 «ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация»):

1. Общетоксические химические вещества (вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы (центральную нервную систему, систему кроветворения), а также вызывающие патологические изменения печени и почек) оказывают вредное действие на организм человека, вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином крови.

Это ароматические углеводороды и их амидо- и нитропроизводные (бензол, толуол, анилин). Большая токсичность у ртутьорганических соединений, тэтраэтилена свинца, фосфорорганических веществ, хлорированных углеводородов.

2. Раздражающие вредные вещества – это вещества, вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов, т. е. вызывающие у живых объектов изменения своего состояния или деятельности (кислоты, щелочи, а также хлор-, фтор-, серо- и азотсодержащие соединения: фосген, аммиак, окислы серы, азота, сероводород).

3. Сенсибилизирующие вещества (действующие как аллергены) - вещества, вызывающие повышенную чувствительность и при последующих контактах бурные реакции, чаще всего приводящие к кожным изменениям, астматическим явлениям, заболеваниям крови, снижению иммунитета (соединения ртути, альдегиды, платина, растворители, лаки).

Сенсибилизация – повышение реактивной чувствительности клеток и тканей человеческого организма.

Сенсибилизация - приобретение организмом специфической повышенной чувствительности к чужеродным веществам - аллергенам. Сенсибилизацию могут вызывать бактерии и вирусы (их антигены и токсины), химические вещества, в том числе многие лекарственные средства, промышленные яды и т. д.

Время между первым попаданием в организм аллергена и возникновением повышенной чувствительности к нему определяют как период сенсибилизации; он может колебаться от нескольких суток до нескольких месяцев и даже лет.

По аналогии с иммунитетом различают сенсибилизацию активную и пассивную.

Сенсибилизация активная - сенсибилизация к антигену (аллергену), возникающая при его попадании в организм.

Сенсибилизация пассивная - сенсибилизация к антигену путем введения в организм сыворотки крови или лимфоидных клеток от активно сенсибилизированного донора. Сенсибилизация и иммунитет могут развиваться параллельно.

Аллергия – необычные, ненормальные, реакции организма, например появление сыпи;

4. Канцерогенные вещества (от лат. cancer — рак и греч. genes — рождающий, рожденный) бластомогенные вещества, канцерогены, карциногены, химические соединения, способные при воздействии на организм вызывать рак и др. злокачественные опухоли, а также доброкачественные новообразования.

Известно несколько сот канцерогенных веществ, принадлежащих к разным классам химических соединений.

К канцерогенным веществам относят представителей различных классов химических соединений: полициклические углеводороды, азокрасители, ароматические амины, нитрозамины и др. алкилирующие соединения.

Перечень канцерогенных веществ и факторов представлен в СанПиН 1.2.2353-08. Канцерогенные факторы и основные требования к профилактике канцерогенной опасности.

Химические факторы (вещества, их смеси, продукты): бензол, бенз(а)пирен, бенз(а)нтрацен, тяжелые металлы (никель, мышьяк, кадмий, хром), толуолы, асбесты, афлатоксины (биологические вещества), формальдегид, пыль древесная.

Производственные процессы: 1. Деревообрабатывающее и мебельное производство с использованием фенолоформальдегидных и карбамидоформальдегидных смол; 2. Медеплавильное производство (плавильный передел, конверторный передел, огневое и электролитическое рафинирование); 3. Производственное воздействие радона и его короткоживущих дочерних продуктов в условиях горнодобывающей промышленности (работа в шахтах, рудниках и др.) и в подземных сооружениях; 4. Производство изопропилового спирта (сильнокислотный процесс); 5. Производство кокса, переработка каменноугольной, нефтяной и сланцевой смол, газификация угля; 6. Производство резины и изделий из нее (подготовительное, основное и вспомогательное производство резины, шин, обуви, резинотехнических изделий); 7. Производство технического углерода; 8. Производство угольных и графитовых изделий, а также обожженных анодов, анодных и подовых масс с использованием пеков; 9. Производство чугуна и стали (агломерационные процессы, доменное и сталеплавильное производство), горячий прокат и литье из чугуна и стали; 10. Электролитическое производство алюминия с использованием самоспекающихся анодов; 11. Производственные процессы, связанные с воздействием на работающих аэрозолей сильных неорганических кислот, содержащих серную кислоту; 12. Производство 1,1-диметилгидразина; 13. Нефтеперерабатывающее производство.

Бытовые факторы: злоупотребление алкогольными напитками, табакокурение, в том, числе пассивное, употребление табачных продуктов бездымных (нюхательный и жевательный табак), сажи бытовые.

Физические факторы: ионизирующее излучение, солнечная радиация, УФ-радиация (полный спектр) (100-400 нм, УФ-A излучение (315-400 нм), УФ-B излучение (280-315 нм, УФ-C излучение (100-280 нм, радон и его короткоживущие дочерние продукты распада

Биологические факторы: в ирус гепатита B, вирус гепатита C, вирус папилломы человека (тип 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59 и 66), вирус Эпштейна-Барр, герпесвирус (тип 8), вирус T-клеточного лейкоза, вирус иммунодефицита человека, бактерия Helicobacter pylori, печеночные трематоды.

По характеру действия канцерогенные вещества разделяются на три группы:

1) местного действия;

2) органотропные, т. е. вызывающие опухоли не на месте введения, а в определённых органах;

3) множественного действия, вызывающие опухоли в разных органах.

Канцероген может приводить к необратимому повреждению генетического аппарата, что способствует потере организмом контроля над соматическим развитием клеток. Вредные токсичные вещества приводят к изменению клеток на генетическом уровне. В результате – ранее здоровая клетка перестает выполнять возложенные на нее функции.

Канцерогены содержатся в загрязненном промышленными выбросами воздухе, в табачном дыме, каменноугольной смоле и саже. Многие канцерогенные вещества оказывают мутагенное воздействие на организм.

5. Мутагенные вещества (приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации) влияют на генетический аппарат зародышевых и соматических клеток организма. Это может вызвать снижение общей сопротивляемости организма, раннее старение, в некоторых случаях тяжёлые заболевания. Воздействие мутагенных веществ может сказаться на потомстве (не всегда первого, а возможно второго и третьего поколений). Мутагенной активностью обладают свинец, марганец, радиоактивные вещества, формальдегид, иприт и т. д.

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.

6. Вещества, влияющие на репродуктивную функцию (воспроизведение потомства) человека вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклонений от нормального развития у потомства, влияют на внутриутробное и послеродовое развитие потомства (бензол, сероуглерод, никотин, соединения ртути, свинец, сурьму, марганец, радиоактивные изотопы и др.).

3. По признаку преимущественного воздействия на человека, согласно клинической классификации АХОВ (аварийно химически опасные вещества) делятся на следующие семь групп:

I. Вещества преимущественно удушающего действия:

а) с выраженным прижигающим эффектом (хлор и др.);

б) со слабым прижигающим действием (фосген и др.).

Главным объектом воздействия этих веществ в организме являются дыхательные пути.

II. Вещества преимущественно общеядовитого действия (цианистый водород, окись углерода и др.) - не оказывают местного действия на органы и ткани, через которые проникают в организм, но способны вызывать острое нарушение энергетического обмена.

III. Вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием:

а) с выраженным прижигающим действием (нитрил акриловой кислоты, азотная кислота, соединения фтора);

б) со слабым прижигающим действием (сероводород, сернистый ангидрид, оксиды азота и др.).

Способны при ингаляционном воздействии вызывать токсический отек легких, а при резорбции нарушать энергетический обмен.

IV. Нейротропные яды (вещества нервнопаралитического действия) (сероуглерод, фосфорорганические соединения, тетраэтилсвинец и др.).

Действуют на генерацию, проведение и передачу нервного импульса.

Нарушают механизмы периферической нервной регуляции, а также моделируют состояние самой нервной системы. В основе подобного действия лежит, их способность вмешиваться в процессы синтеза, хранения, выброса, инактивации в синоптической щели нейромедиаторов, взаимодействовать с рецепторами нейромедиаторов, изменять проницаемость ионных каналов возбудимых мембран.

V. Ве щества, обладающие удушающим и нейротропным действием (аммиак, гидразин и др.).

Вызывают при ингаляционном поражении токсический отек легких, на фоне которого формируется тяжелое поражение нервной системы.

VI. Метаболические яды (оксид этилена, дихлорэтан и др.).

Вмешивающиеся в тонкие процессы метаболизма веществ в организме. Отравление этими веществами характеризуется отсутствием бурной реакции на яд. Поражение организма развивается, как правило, постепенно и в тяжелых случаях заканчивается смертельным исходом в течение нескольких суток.

В патологический процесс поражения этими веществами вовлекаются многие органы и системы организма, в первую очередь центральная нервная система, паренхиматозные органы и, иногда, системы крови, т.е. они, нарушают действие центральной нервной системы и системы крови.

VII. Вещества, нарушающие обмен веществ (диоксин, полихлорированные бензофураны и др.).

Принадлежат к группе галогенизированных ароматических углеводородов. Данные вещества способны, действуя через легкие, пищеварительный тракт и кожные покровы, вызывать заболевания с чрезвычайно вялым течением. При этом в процесс вовлекаются практически все органы и системы организма. Характерной особенностью действия этих веществ является нарушение обмена веществ, что, в конечном счете, может привести даже к смертельному исходу.

По виду токсического действия химические вещества разделяют по характеру их токсического действия на организм (избирательная токсичность): нервно-паралитическое действие; кожно-резорбтивное действие; общетоксическое действие; удушающее действие; слезоточивое и раздражающее действие; психотропное действие; «сердечные» яды; «нервные» яды; «печеночные» яды; «почечные» яды; «кровяные» яды; «желудочно-кишечные» яды; «аллергенные» яды; «канцерогенные» яды.

4. Т оксикологическая классификация ядов:

Примечание - БОВ - боевые отравляющие вещества, применяются в качестве токсического оружия как средства ведения химической войны.

5. Яды по избирательной токсичности:

Токсикологическая классификация ядов имеет общий характер и обычно детализируется за счет дополнительной информации об их избирательной токсичности.