Ядовитые технические жидкости Епифанцев Александр Владимирович Профессиональные

Ядовитые технические жидкости Епифанцев Александр Владимирович

Профессиональные вредности – факторы трудового процесса и производственной среды, которые могут прямо или косвенно явиться причиной нарушения здоровья работающих. I. Физической природы: Радиационные Термические Электро-магнитные Механические Ускорения, перегрузки Барометрическое давление Акустические шумы II. Биологической природы: Насекомые Микрофлора человека Мелкие животные Микрофлора рабочих поверхностей Патогенные бактерии, вирусы и пр. Токсичные продукты ж/д живых существ III. Химической природы: Компоненты ракетных топлив Выхлопные газы Технические жидкости Горюче-смазочные материалы Выделения из синтетических материалов 2

Химические соединения и их композиции, применяемые с техническими целями (15 групп) Смазочные масла и Жидкости на основе синтетические хлорорганических смазочные соединений материалы Фтор и его соединения Жидкости на основе Ядовитые присадки к гликолей и их техническим жидкостям производные Жидкий кислород, озон, пероксид водорода Спирты и жидкости на их основе Отработавшие и пороховые (взрывные) газы Аммиак, гидразин, алифатические и ароматические амины Органические растворители Азотная кислота и оксиды азота Гидриды бора Моторные топлива Смесевые твёрдые (бензины, керосины топлива. Металлы и их и др. ) соединения Кислоты и щёлочи 3

Классификация ЯТЖ по особенностям биологического действия Неэлектролиты: - предельные углеводороды (бензин, керосин и др. ); - спирты (этиловый, метиловый, этиленгликоль и др. ); - галогенированные углеводороды (дихлорэтан, четыреххлористый углерод, фреоны и др. ); - некоторые ароматические соединения (бензол, толуол и др. ). Вещества прижигающего действия: - кислоты (азотная, уксусная и др. ); - щелочи (гидроксиды натрия, калия, нашатырный спирт, гидразин и др. ); - окислители (перекись водорода, фтор и др. ). Вещества с преобладающим специфическим действием на организм: - тетраэтилсвинец, три-о-крезилфосфат и др. 4

Неэлектролиты Термины «неэлектролиты» и «неэлектролитное» действие были предложены Н. В. Лазаревым в 40 -х годах прошлого века для обозначения большой группы веществ различного строения, объединяемых рядом общих физикохимических и токсических свойств. Классификация неэлектролитов по химической структуре I. Углеводороды: - алифатические (бензины, керосины и др. ); - ароматические (бензол, толуол, ксилол и др. ); - галогензамещенные (хлороформ, дихлорэтан, четыреххлористый углерод); - серосодержащие (сероуглерод). II. Спирты и гликоли (метиловый, этиленгликоль и др. ). III. Кетоны (ацетон, метилэтилкетон и др. ) IV. Эфиры простые (этиловый, бутиловый, метил-, этилцеллозольв и др. ). V. Эфиры сложные (метилацетат, этилацетат). VI. VII. Инертные газы : гелий, ксенон, азот, криптон, аргон, неон Неорганические оксиды: закись азота. 5

В липидном бислое биомембран накапливаются (ОМ - 40 м. М/кг сухой массы мембраны) неполярные ксенобиотики (неэлектролиты), такие как: галогенированные углеводороды, предельные углеводороды, спирты, эфиры и др. При этом изменяются свойства мембран: - удельный объем - 0, 4% (толщина), - вязкость (текучесть), - проницаемость мембран для ионов (гидрофобные части молекул белков) Это приводит к модификации физиологических функций мембран. На уровне организма такое действие неэлектролитов на нервную систему проявляется наркотическим действием. 6

Общие свойства неэлектролитов • неэлектропроводны (сами вещества, их расплавы и растворы не проводят электрический ток); • как правило, не растворяются в воде или образуют водные растворы, не проводящие электрический ток; • оказывают на организм наркотическое действие; • метаболизируются в организме с образованием высокотоксичных продуктов (т. е. подвергаются токсификации, биоактивации, «летальному синтезу» ). 7

Классификация неэлектролитов по силе наркотического действия (Н. В. Лазарев) Тип неэлектролитов Номер групп системы неэлектролитов Значение КОМ 1 тип: Спирты I –III <10 -3 – 100 2 тип: Эфиры IV – V 100 – 102 3 тип: Бензолхлороформ VI – IX 102 – 105> 8

Для неэлектролитов характерно наличие двух типов механизмов токсического действия: I. Действие целой молекулой неметаболизированного вещества, которое определяет их неспецифическое наркотическое действие на центральную нервную систему за счёт физико-химических реакций. II. Cпецифическое действие продуктов метаболизма токсиканта за счёт химических реакций с различными биомишенями. 9

Классификация неэлектролитов по характеру специфических эффектов • вещества, вызывающие стойкие изменения в нервной системе (нейротоксиканты); • вещества, оказывающие токсическое действие на клетки печени (гепатотоксиканты); • вещества, оказывающие токсическое действие на структурные элементы почек (нефротоксические агенты); • вещества, оказывающие токсическое действие на кровь и кроветворные органы (гематотоксиканты). 10

Токсикология спиртов Спирты – это органические соединения, содержащие гидроксильную группу (ОН), соединенную с каким-либо углеводородным радикалом. • В зависимости от структуры углеродной цепи спирты: - алифатические (до С 12 – жидкости, далее – твердые в-ва) и - циклические (ароматические и гетероциклические); • По числу гидроксильных групп в молекуле: - одноатомные и - многоатомные. Двухатомными являются спирты, содержащие в молекуле две гидроксильные группы и носят общее название диолы или гликоли. Трехатомные спирты называют триолами или глицеринами, а спирты с большим числом гидроксильных групп носят общее название полиолы. • В зависимости от положения гидроксильной группы в молекуле: - первичные (R)1 -CH 2 OH - моноалкилкарбинолы - вторичные (R)2 -CHOH - диалкилкарбинолы; - третичные (R)3 -COH - триалкилкарбинолы. 11

Механизм токсического действия спиртов 1. Целой (неметаболизированной) молекулой вещества Неэлектролитное (наркотическое) действие 2. Токсичными продуктами биотрансформации ксенобиотика 1. Окисление спирта до альдегидов (кетонов) Алкогольдегидрогеназа Микросомальная ЭОС Ксантиноксидазная система Каталозно-пероксидазная система 2. Окисление альдегидов (кетонов) до кислот Альдегидрогеназа Альдегидоксидаза 12

Этанол адсорбируется методом простой диффузии в ЖКТ (в основном в тонкой кишке) за 30 – 120 мин (факторы, влияющие на скорость всасывания). Формула Э. Видмарка (шв. ): C=A/m*r где r – коэф. распределения Видмарка (0. 7 муж, 0, 6 жен. ), (но 10 – 30% - дефицит резорбции) Прием 15 г этанола (50 мл водки) у среднего человека – 0. 3 г/л в крови Элиминация – 0. 1 – 0. 2 г/л крови в час (сначала по кинетике первого порядка потом нулевого порядка). 13

Метанол (древесный спирт, карбинол) поступает алиментарно, чрезкожно, ингаляционно; адсорбируется методом простой диффузии в ЖКТ (в основном в тонкой кишке). Элиминируется медленно, выделяется в неизмененном виде слизистой желудка и подвергается обратному всасыванию. Смертельная доза 30 -50 мл. Степени тяжести: Антидоты: легкая, средняя (офтальмическая) тяжелая (генерализованная) этанол (1 -2 г/кг) 4 -метилпиразол амид изовалериановой кислоты. 14

Токсикология галогенированных углеводородов Существуют I-, F-, Br- и Cl-производные углеводородов. Используются как растворители, очистители, клеи, компоненты ракетных топлив, дегазирующих рецептур, для обезжиривания и экстракции. В общей структуре отравлений - 5 -7% Летальность до 50 -90% (тяжелые отравления) CH 3 Cl CH 2 Cl 2 Метилхлорид Метиленхлорид CH 2 Cl-CH 2 Cl Дихлорэтан CHCl 2 -CHCl 2 Тетрахлорэтан CHCl 3 Хлороформ CCl 4 Четыреххлористый углерод CHCl=CCl 2 Трихлорэтилен C 6 H 5 Cl Хлорбензол 15

Механизм токсического действия галогенированных углеводородов 1. Целой (неметаболизированной) молекулой вещества Неэлектролитное (наркотическое) действие 2. Токсичными продуктами биотрансформации ксенобиотика Инициация процессов ПОЛ в биомембранах - повышение порозности биологических мембран; - запуск кальциевого механизма гибели клеток; - множественные повреждения внутриклеточных мембранных комплексов. Алкилирование нуклеиновых кислот и нуклеопротеидов - угнетение процессов клеточного деления; - угнетение процессов синтеза белка. Алкилирование SH-содержащих ферментов - нарушение процессов биологического окисления; - нарушения всех видов обмена веществ в организме. Дистрофия и некроз клеток Депрессия миелопоэза Формирование иммунодефицита Дистрофия и множественная гибель клеток 16

Токсикология моторных топлив Бензины – смесь метановых, нафтеновых, ароматических и непредельных углеводородов с числом углеродных атомов в молекуле от 4 до 12. Присадки к бензинам (>50, ТЭС, ТОКФ) Керосины - смесь ациклических насыщенных углеводородов с 10 -15 атомами углерода, ароматических углеводородов и соединений кислорода (кислоты, фенолы) и серы; осветительный, тракторый, реактивное топливо (ТС-1, Т-2, ТП-2) Продукты горения (выхлопные газы): Углеводороды (>200) - раздражающие (предельные, непредельные), смог - канцерогенные (3, 4 -бензпирен; 1, 2 -бензантрацен) Соединения свинца Угарный газ СО Оксиды азота Сернистый газ SO 2 Альдегиды 17 Сажа

Присадки к бензинам и топливам № Тип присадки Назначение 1. Антидетонаторы Повышение октанового числа автобензинов 2. Промоторы воспламенения Повышение цетанового числа дизельных топлив 3. Антиоксиданты Повышение окислительной хранении 4. Стабилизаторы Повышение стабильности дизельных топлив при хранении 5. Биоциды Придание топливам стойкости к биопоражению 6. Депрессоры диспергаторы 7. Антиобледенительные Предотвращение обледенения заслонки карбюратора 8. Антидымные Снижение дымности двигателей 9. Катализаторы горения Улучшение сгорания автобензинов и дизельных топлив 10 Моющие Уменьшения образования нагара и отложений 11 Противоизносные Увеличение ресурса работы топливной аппаратуры 12 Приработочные Ускорение приработки двигателей при изготовлении и обкатке и стабильности бензинов при Улучшение низкотемпературных свойств дизельных топлив отработавших газов дизельных 18

Токсикология ракетных топлив Топлива - вещества, которые в процессе химических превращений (горение) выделяют значительное количество тепла. Различают жидкие и твердые топлива. Носителем энергии или «рабочим телом» в ракетном топливе является газ, образующиеся в процессе сгорания топлива. Образование "рабочего тела" может происходить: - вследствие внутримолекулярных перестроек одного вещества однокомпонентные топлива; - или в результате химической реакции двух веществ, одно из которых является окислителем, а второе – горючим – двухкомпонентные топлива. В составе двухкомпонентных топлив: 75 -85% - окислитель, 25 -15% - горючее. По виду окислителя выделяют топлива: - на основе азотной кислоты и оксидов азота; - на основе фтора и его соединений; - на основе концентрированной перекиси водорода; - на основе жидкого кислорода; - на основе нитропарафинов. 19

В качестве горючего рассматривается огромное количество соединений (более 600): - аминосоединения (аммиак, алифатические, ароматические амины, гидразины); - гидриды углерода (продукты переработки нефти – керосины, бензины, спирты, смазочные масла); - гидриды бора или бороводороды (диборан, пентаборан, декаборан); - металлы (литий, бериллий, магний, алюминий); - водород и др. Современные твердые ракетные топлива имеют сложный состав, включающий в себя: - металлы или их гидриды (алюминий, бериллий, литий и др. ) и - перхлораты аммония (NH 4 Cl. O 4) - азотной кислоты (NO 4 Cl. O 4), - лития (Li. Cl. O 4), - калия (КСl. O 4), - гидразина (N 2 H 42 HCIO 4) и др. 20

Основные причины аварийных ситуаций 1. Человеческий фактор (нарушение правил эксплуатации, недостаточная оценка опасности для себя и окружающих, халатность и т. п. ); 2. Технологические особенности эксплуатации техники (необходимость заправки топливами: слив-налив топлив; замкнутость пространств: цеха, хранилища, мастерские, подводные лодки, шахты и пр. ); 3. Коррозионные свойства ЯТЖ (разъедание материалов); 4. Транспортные аварии; 5. Уничтожение некондиционных ЯТЖ; 6. Проливы при заправке и сливах ЯТЖ; 7. Разрушение емкостей с ЯТЖ в результате аварий и катастроф мирного и военного времени; 8. Террористические акты с использованием ЯТЖ; 9. Пожары (самовозгорание, случайное соединение горючих и окислителей); 21

Принципы лечения острых отравлений 1. Прекращение поступления яда в организм 2. Удаление невсосавшегося яда 3. Проведение реанимационных мероприятий 4. Применение антидотов 5. Удаление всосавшегося яда 6. Устранение отдельных синдромов интоксикации 7. Профилактика и лечение осложнений. 22

Направления медицинской профилактики отравлений профессиональными ядами 1. Проведение медицинского контроля за состоянием здоровья лиц, контактирующих с химическими веществами Приказ МЗ МП РФ № 90 от 1996 г. "О порядке проведения предварительных и периодических медицинских осмотров работников и медицинских регламентов допуска к профессии". ; 2. Осуществление постоянного санитарного надзора за условиями труда этих людей; 3. Проведение санитарно-просветительской работы с людьми, занятыми в данной сфере деятельности. 23

Руководящие документы • Приказ заместителя МО – НТ ВС № 63 от 1989 г. "О введении в действие Инструкции по обращению с ядовитыми техническими жидкостями в Советской Армии и Военно-Морском Флоте"; • Приказ заместителя МО – НТ ВС № 37 от 1991 г. "О введении в действие Правил безопасного проведения работ с компонентами ракетного топлива в Советской Армии и Военно-Морском Флоте". • Приказ МО № 278 от 1978 г. , определяющий правила безопасного проведения работ с горюче-смазочными материалами. • Приказ МЗ МП РФ № 90 от 1996 г. "О порядке проведения предварительных и периодических медицинских осмотров работников и медицинских регламентов допуска к профессии". В медицинской службе ВС РФ введен в действие Директивой начальника Главного военно-медицинского управления МО РФ – начальника медицинской службы ВС РФ № 24 161/2/4/6565 от 06 декабря 1996 г.