Токсичность химических веществ

Токсичность химических веществ

Группа токсичности LD50 или частично смертельная концентрация , мг/л LD50 или частично смертельная доза, мг/кг
Чрезвычайно токсичные Ниже 1 Ниже 1
Высокотоксичные 1-5 1-50
Сильно токсичные 6-20 51-500
Умеренно токсичные 21-80 501-5000
Малотоксичные 81-160 5001-15000
Практически не токсичные Выше 160 Выше 15000

Примечание. Отнесение ОХВ к классу опасности производят по показателям, значения которых соответствует наиболее высокому классу опасности (табл. 1.2).

Токсичность — это мера несовместимости вредного вещества с жизнью. Степень токсического эффекта зависит от биологических особенностей пола, возраста и индивидуальной чувствительностью организма; строения и физико-химических свойств яда; количества попавшего в организм вещества; факторов внешней среды (температура, атмосферное давление).

По степени токсичности при ингаляционном (через органы дыхания) и пероральном (через желудочно-кишечный тракт) путях поступления в организм химические вещества делятся на следующие группы:

1 .Чрезвычайно токсичные:

— средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50% поражённых — менее 1 мг/л;

— средняя смертельная токсическая доза при энтеральном пути поступления, вызывающая смертельный исход у 50% поражённых — менее 1 мг/кг.;

— токсины ботулизма, яды курарэ, диоксиновая группа.

— средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50% поражённых — 1 — 5 мг/л;

— средняя смертельная токсическая доза при энтеральном пути поступления, у 50% поражённых — 1-50 мг/кг;

— некоторые соединения металлов (органические и неорганические производные мышьяка, ртути, кадмия, свинца, таллия, цинка и др.);

— вещества, содержащие циангруппу (синильная кислота и её соли, нитрилы и др-;

— соединения фосфора (фосфорорганические соединения, хлорид фосфора и др.;

— галогены (хлор, бром);

— средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50% поражённых — 6 — 20 мг/л;

— средняя смертельная токсическая доза при энтеральном пути поступления, у 50% поражённых — 51 — 500 мг/кг;

— минеральные и органические кислоты (серная, азотная, фосфорная, уксусная и др.);

— щёлочи (аммиак, едкий калий и др.);

— соединения серы (растворимые сульфиды, сероуглерод, хлорид, фторид серы и др.);

— некоторые спирты и альдегиды кислот;

— органические и неорганические нитро- и амино-соединения (гидразин, анилин, амилнитрит, нитробензол, нитротолуол);

— фенолы, крезолы и их производные.

— средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50% поражённых — 21 — 80 мг/л;

— средняя смертельная токсическая доза при энтеральном пути поступления, у 50% поражённых — 501 — 5000 мг/кг.

— средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50% поражённых — 81 — 160 мг/л;

— средняя смертельная токсическая доза при энтеральном пути поступления у 50% поражённых — 5001 — 15000 мг/кг.

— средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50% поражённых свыше 160 мг/л;

— средняя смертельная токсическая доза при энтеральном пути поступления у 50% поражённых свыше 15 000 мг/кг.

Дата добавления: 2015-04-15 ; просмотров: 1092 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Токсичность химических соединений обусловлена взаимодействием организма, токсического вещества и окружающей внешней среды. Токсичность ядовитых веществ зависит от таких факторов: дозы или концентрации, физических и химических свойств, путей и скорости проникновения ядов в организм, возраста и пола, индивидуальной предрасположенности к яду и т. д.

Доза и концентрация. Одним из важнейших факторов, определяющих токсичность химических соединений, является их доза (концентрация). Подробная классификация доз и их описание приводятся в ряде источников литературы. Мы же остановимся только на краткой характеристике терапевтической, токсической и смертельной доз.

Терапевтической (лечебной) называется доза вещества, вызывающая определенный лечебный эффект.

Токсической называется доза вещества, вызывающая патологические изменения в организме, не приводящие к летальному исходу.

Смертельной (летальной) называется такая доза вещества, которая вызывает гибель организма.

Дозы лекарственных и ядовитых веществ выражают по массе (в граммах, миллиграммах, микрограммах), объему (миллилитрах, каплях) и в единицах биологической активности (ME — международная единица).

Действие поступившего в организм вещества зависит не только от его дозы, но и от времени пребывания в организме. С этой точки зрения срок пребывания яда в организме можно выражать промежутком времени от начала его резорбции до момента полной элиминации. Период резорбции продолжается от момента поступления яда в организм до момента достижения максимальной его концентрации в крови. Период элиминации начинается от момента достижения максимальной концентрации вещества в крови до полного исчезновения его из крови.

Для сравнительной оценки токсичности ядов пользуются величиной ЛД 50. Эта величина является той средней дозой, после поступления которой (в желудок, брюшную полость, на кожу) в течение трех суток наступает гибель 50 % подопытных животных. Иногда для определения ЛД 50 подопытных животных наблюдают в течение не трех, а 14 суток. ЛД 50 выражается в миллиграммах вещества на килограмм массы животного (мг/кг).

Лицам старше 60 лет рекомендуются несколько меньшие дозы лекарственных препаратов, чем лицам более молодого возраста, поскольку у более пожилых людей процессы метаболизма и скорость выведения из организма лекарственных препаратов, ядов и их метаболитов несколько замедленны. У этих лиц эффективная концентрация лекарственных препаратов достигается после введения в организм меньших доз.

Дети имеют меньшую массу тела, чем взрослые. Поэтому для достижения терапевтического эффекта детям назначают относительно меньшие дозы лекарственных препаратов, чем взрослым. Кроме этого, для детей характерны возрастные особенности чувствительности к лекарственным препаратам и ядам.

Токсичность газообразных веществ характеризуется не дозой, выраженной в единицах массы или объема, а концентрацией. Важнейшим параметром токсичности газообразных веществ является ПДК (предельно допустимая концентрация). Под ПДК понимают наименьшую концентрацию химических соединений, которая при ежедневном воздействии на организм человека в течение длительного времени не вызывает каких-либо патологических изменений или заболеваний, обнаруживаемых современными методами исследования.

Читайте также:  Вылечить пиелонефрит без антибиотиков

В настоящее время химическая промышленность вырабатывает значительное число ядохимикатов (для нужд сельского хозяйства) и других веществ, применяемых в различных областях народного хозяйства. Многие из этих веществ являются токсичными и могут быть причиной отравлений непосредственно на предприятиях, производящих эти вещества, или в местах их применения. Кроме этого, ядохимикаты, применяемые для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур и животных, могут попадать в почву, а из нее — в водоемы. Загрязнение водоемов токсическими веществами происходит и за счет сточных вод из предприятий химической промышленности. В связи с этим проблема борьбы с загрязнениями внешней среды в настоящее время приобретает особое значение.

С целью санитарной оценки воздушной среды и воды, находящейся в открытых водоемах (реки, озера), производится определение ПДК токсических веществ в атмосферном воздухе, в воздухе рабочей зоны и в воде водоемов.

Для газообразных токсических веществ ПДК выражается в миллиграммах на кубический метр (мг/м 3 ), а для токсических веществ в воде — в миллиграммах на литр (мг/л). На основании результатов определения ПДК разрабатываются мероприятия по очистке воздуха предприятий и воды водоемов от загрязнений токсическими веществами.

Газообразные вещества и пары летучих жидкостей, поступившие в организм через дыхательные пути, проявляют токсическое действие значительно быстрее, чем жидкие или твердые вещества, попавшие на кожу или поступившие в пищевой канал.

Токсичность твердых веществ зависит от размера их частиц. Тщательно размельченные твердые вещества являются более токсичными, чем те же вещества, имеющие более крупные частицы. Это объясняется различной растворимостью мелких и крупных частиц вещества, а следовательно, и неодинаковой скоростью поступления их в кровь. Токсичность химических соединений зависит от растворимости их в жирах и воде. Жирорастворимые вещества легко проникают в организм через кожу и легко проникают из крови в клетки через мембраны. Токсичность водорастворимых веществ зависит от их диссоциации. Так, например, хлорид и нитрат бария хорошо диссоциируют в воде и обладают высокой токсичностью, а сульфат бария не растворяется в воде и не оказывает токсического действия на организм. Аналогичные свойства характерны и для некоторых соединений мышьяка. Высокотоксичными являются хорошо диссоциируемые в воде арсениты и арсенаты. Слабо растворимый в воде оксид мышьяка (III) значительно менее токсичен, чем арсенаты и арсениты щелочных металлов. Растворимые в воде соли тяжелых металлов также более токсичны, чем их оксиды. Нерастворимый в воде хлорид ртути (I) менее токсичный, чем растворимый в воде хлорид ртути (II), а металлическая ртуть, поступившая в пищевой канал, вообще не оказывает токсического действия на организм. Однако под влиянием содержимого желудка определенная часть металлической ртути подвергается химическим превращениям и может растворяться, всасываться и проявлять токсические свойства.

Видовая чувствительность к ядам. Одни и те же вещества могут действовать на людей и на различные виды животных неодинаково. Это можно показать на примерах действия красавки, наперстянки пурпуровой и шерстистой на людей и на некоторых животных. Красавка содержит алкалоиды тропанового ряда, а наперстянка — сердечные гликозиды. Травоядные животные могут поедать эти растения без проявления признаков отравления. После приема людьми завышенных доз препаратов, полученных из красавки или наперстянки, возникают тяжелые отравления.

Для некоторых птиц, поедающих «шпанские мушки», содержащие кантаридин, они являются безвредными. Настойка «шпанских мушек» для людей является токсичной.

При введении определенной дозы гистамина морским свинкам, в организме которых этот препарат метаболизируется довольно медленно, указанные животные погибают, а при введении таких же доз гистамина белым крысам токсический эффект не наблюдается. Это объясняется тем, что в организме белых крыс гистамин быстро разлагается и выводится в виде метаболитов.

Неодинаковую токсичность фенилтиомочевины для различных видов животных можно показать на следующем примере. Фенилтиомочевина высоко токсична для крыс (ЛД 50 = 5 мг/кг), менее токсична — для кроликов (ЛД 50 = 40 мг/кг) и кур (ЛД 50 = = 100 мг/кг), но малотоксична — для морских свинок (ЛД 50 = = 250 мг/кг).

Неодинаковая токсичность ядов для животных разных видов объясняется различной скоростью их метаболизма и выделения из организма.

Действие токсических веществ в зависимости от путей и скорости поступления их в организм. Токсичность некоторых веществ зависит от путей поступления их в организм. Одна и та же доза яда, поступившего в организм различными путями, может вызывать неодинаковый токсический эффект.

При вдыхании больших количеств паров гексана через 1— 3 мин у человека может наступить потеря сознания. Если такое же или даже большее количество гексана поступит в организм человека через пищевой канал, то токсическое действие его будет проявляться значительно слабее.

При стенокардии больным назначают нитроглицерин в таблетках или в виде нескольких капель спиртового раствора. Нитроглицерин хорошо всасывается слизистой оболочкой рта (подъязычная область) и оказывает быстрое действие. Такое же количество нитроглицерина, принятое внутрь, всасывается медленнее и его действие замедляется.

Скорость поступления лекарственных препаратов в организм имеет большое значение особенно при их внутривенном введении. При быстром введении лекарственных препаратов в крови создается относительно высокая концентрация вводимого вещества, в результате чего могут возникнуть токсические явления.

Химическое строение и действие токсических веществ. Установлено, что действие многих токсических веществ зависит от их химического строения. Однако закономерности этой зависимости для ряда веществ еще не установлены. Показано, что токсичность химических веществ обусловлена наличием в их молекулах определенных функциональных групп или двойных связей.

Читайте также:  Смерть в состоянии алкогольного опьянения

Многие ненасыщенные соединения являются более токсичными, чем близкие к ним по составу насыщенные вещества. Так, аллиловый спирт (СН 2 =СН—СН 2 ОН), принадлежащий к ненасыщенным соединениям, более токсичен, чем близкий к нему по составу насыщенный пропиловый спирт (СН 3 —СН 2 —СН 2 ОН).

Токсичными являются вещества, в молекулах которых содержатся следующие группы атомов: =С=О, S= , =С=С, —N=C, —NO 2 и др.

Токсичность некоторых органических веществ обусловлена введением в их молекулы атомов хлора, фтора, мышьяка, ртути и др. Определенные группы атомов (—С=С—, —С 6 Н 5, —СН 2 —, —NH 2 и др.), содержащиеся в молекулах токсических веществ, усиливают их токсичность.

Изомеры некоторых химических соединений имеют неодинаковую токсичность. Так, левовращающий изомер гиосциамина почти в 100 раз токсичнее, чем правовращающий изомер этого алкалоида.

Токсичность химических соединений зависит от их положения в соответствующих гомологических рядах. С увеличением молекулярной массы токсичность гомологов возрастает. Например: пропионовая кислота более токсична, чем уксусная, а масляная кислота более токсична, чем пропионовая.

Алифатические спирты имеют более выраженное токсическое действие, чем их изомеры с разветвленной цепью атомов. Подтверждением этому является более высокая токсичность пропи-лового и бутилового спиртов, чем их изомеров (изопропилового и изобутилового спиртов).

С увеличением количества атомов углерода в молекулах спиртов токсичность их возрастает. Однако из этого правила имеются и некоторые исключения. Так, например, метиловый спирт (первый член гомологического ряда алифатических спиртов) является продуктом окисления метана. Однако он более токсичен, чем этиловый спирт. То же касается и токсичности формальдегида, получаемого из метилового спирта. Формальдегид более токсичен, чем ацетальдегид.

Невозможно себе представить современную жизнь и производство без химических веществ. При близком контакте с ними на организм человека оказывается некоторое влияние. Надо отметить, что есть и такие соединения, которые проявят свое влияние по прошествии некоторого промежутка времени. В статье попробуем разобраться, какие существуют химические факторы, классы опасности вредных веществ, а также, как они влияют на организм человека.

Применение химических веществ человеком

Сейчас известно несколько миллионов химических соединений, и большую часть из них человек использует в различных отраслях. Если рассматривать с точки зрения применения классы опасности химических веществ, перечень может выглядеть так:

  1. Вещества ядовитые, используемые в промышленности. Сюда можно отнести: красители (анилин), среди растворителей это дихлорэтан, например.
  2. В сельскохозяйственной отрасли широко используются пестициды.
  3. Химические соединения, которые используются в быту: средства гигиены, для проведения санитарной обработки.
  4. Ядовитые вещества, имеющие естественное происхождение, например, яды растений и животных.
  5. Вещества отравляющего действия: иприт, фосген и другие.

Различные классы опасности вредных химических веществ способны попадать в организм через органы дыхательной системы, кожу или слизистые оболочки. Вещества могут оказывать свое негативное влияние избирательно, то есть, на определенную систему органов. Например, свинец влияет на репродуктивную систему человека, а оксиды азота могут спровоцировать отек легочной ткани.

Токсическое воздействие химических веществ

Если рассматривать класс опасности химических веществ, ГОСТ выделяет несколько групп. В каждой есть еще свои подразделения.

Выделяют пять классов в зависимости от токсического воздействия и средней величины смертельной дозы.

  1. Первый класс опасности включает соединения, которых требуется совсем мало для поражения организма. Например, при попадании через желудок это количество составляет 50 мг на килограмм веса человека.
  2. 2 класс включает вещества, концентрация которых может быть выше, чтобы спровоцировать токсическое воздействие. Это может быть от 5 до 50 мг на м3, если попадание происходит через кожу или ЖКТ.
  3. В 3 и 4 классы входят соединения, которых требуется больше, чем первых двух классов и обычно составляет это количество до 5000 единиц.
  4. В пятый класс входят вещества, вызывающие глубокое токсическое поражение.

Химические вещества и орган зрения

Если взять во внимание влияние химических веществ на орган зрения, выделяют следующие классы:

  1. Первый класс включает соединения, которые приводят к необратимым изменениям глазного аппарата, а все это заканчивается нарушениями зрения.
  2. Второй класс содержит вещества, вызывающие патологические изменения зрения, но они способны проходить в течение нескольких недель.

Воздействие химических веществ на кожные покровы

Есть еще одна классификация, она выделяет классы химических веществ, оказывающих негативное влияние на кожу. При делении соединений использовали два критерия. Учитывая первый, выделяют три класса:

  • К первой группе относятся вещества, приводящие к видимому некрозу кожи.
  • Ко второму классу относят вещества, которые вызывают обратимые повреждения. Примерно за две недели происходит восстановление кожных покровов.
  • Вещества, относящиеся к третьему классу, вызывают лишь небольшое раздражение кожи, которое обычно проходит за пару дней.

Второй критерий классификации используют в тех случаях, когда недостаточно данных для отнесения веществ к первым трем группам.

Воздействие химических соединений на окружающую среду

Согласно ГОСТу, имеется также классификация, которая учитывает влияние химических соединений на окружающую среду. В этой группе выделяют следующие категории веществ:

  • Губительные для озонового слоя.
  • Оказывающие острое токсическое воздействие на водную среду.
  • Вещества, которые оказывают постепенное отравляющее действие на обитателей водных ресурсов.

Все эти вредные соединения можно еще подразделить на категории по вредности. Для оказания токсического эффекта хватит концентрации 0,1 мг/л.

Читайте также:  Почему во сне бросает в холодный пот

Классификация химических веществ по классам опасности

В огромном многообразии известных веществ не все являются одинаково опасными для человеческого организма. Выделяют следующие классы:

  1. К первому классу относятся чрезвычайно опасные вещества и соединения. Для летального исхода будет достаточно попадания в желудок 15 мг вещества на килограмм веса человека. Примеры можно привести следующие: цианид калия, ртуть, никотин и другие.
  2. Второй класс включает высокоопасные вещества. Летальная дозировка составляет от 15 до 150 мг на килограмм массы тела, учитывая свойства вещества. Эти соединения оказывают негативное воздействие не только на человека, но и на окружающую природу. Сюда можно отнести: мышьяк, литий, свинец, хлороформ.
  3. Умеренно опасные – это третий класс опасности химических веществ. Для летального исхода достаточно 500-2500 мг/кг. При попадании через желудок летальная доза составляет 150-5000 мг/кг веса. К этому классу относятся: бензин, соединения алюминия и марганца. Так как многие вещества этого класса используются часто в повседневной жизни, то нельзя халатно с ними обращаться.
  4. Малоопасные вещества самые безобидные, так как они отличаются своей низкой токсичностью и опасностью. Эти вещества часто нас окружают, например, аммиак можно найти в каждой аптечке, керосин используют в лампах, этанол применяют в медицине и он содержится в алкогольных напитках.

Неважно, сколько классов опасности химических веществ существует, важно относиться ко всем с особой осторожностью, соблюдать все меры безопасности при работе с ними.

Классификация веществ по воздействию на организм

Все имеющиеся химические вещества и соединения отличаются друг от друга не только степенью токсичности, но и характером воздействия на человека.

В зависимости от принадлежности к классу опасности всем веществам присвоен определенный цвет.

  1. Чрезвычайно опасные вещества обозначают красным цветом.
  2. Высокая степень опасности отмечается оранжевым цветом.
  3. Умеренно опасные имеют желтый цвет.
  4. Вещества, которые относятся к малоопасным, обозначают зеленым цветом.

Классификация веществ с точки зрения токсического воздействия

Совершенно разная токсичность химических веществ, классы опасности в связи с этим выделяют следующие:

  1. Вещества, которые оказывают нервнопаралитическое действие, сюда можно отнести: инсектициды, никотин, зарин.
  2. Соединения, вызывающие воспалительные процессы и некротические изменения в совокупности с общетоксическим воздействием. Примером могут служить: уксусная эссенция, мышьяк, ртуть.
  3. Соединения, вызывающие судороги, кому, отек мозга, то есть, оказывающие общетоксическое воздействие. Сюда можно отнести: синильную кислоту, угарный газ, алкоголь.
  4. Удушающие вещества (фостен, оксиды азота).
  5. Вещества, вызывающие слезоточивость и раздражение слизистых оболочек. В качестве примера можно привести: пары кислот и щелочей.
  6. Вещества и соединения, оказывающие воздействие на психику. Сюда относятся наркотические вещества, атропин и другие.

Если предстоит использовать или контактировать с этими веществами, то необходимо соблюдать особую осторожность.

Международная классификация

Мы рассмотрели, сколько классов опасности химических веществ существует согласно ГОСТу, но есть еще и разделение на основе международных требований. Оно представляет 9 групп, каждая из которых имеет свои правила для транспортировки и хранения.

  1. Вещества, которые легко могут взрываться или загораться.
  2. Ко второму классу относятся вещества, легко воспламеняющиеся, ядовитые, химически неустойчивые.
  3. Химические вещества в жидком состоянии, которые легко воспламеняются, относятся к 3 классу.
  4. К 4 классу относят твердые вещества, способные к самовоспламенению или возгоранию после внешнего воздействия.
  5. Органические окислители относятся к 5 классу, так как они способны выделять кислород, поддерживающий горение.
  6. 6 класс – это токсичные вещества, вызывающие сильное отравление или приводящие к смертельному исходу при вдыхании паров.
  7. Следующий класс – это радиоактивные вещества.
  8. Едкие вещества – это восьмой класс опасности.
  9. К 9 классу отнесли все остальные вещества, которые не попали в предыдущие классы, но в какой-то степени могут быть опасными.

Как защититься от опасных веществ

Важно не только знать класс опасности химических веществ, но и уметь минимально снизить степень влияния на человеческий организм и природу. Для этого можно использовать следующие способы:

  • Располагать ядовитые и вредные вещества на предприятиях как можно дальше от рабочих мест.
  • Иметь современную и эффективную систему вентиляции для удаления опасных веществ.
  • Своевременно использовать индивидуальные средства защиты.
  • Использовать современные методы очистки воды перед тем, как выбрасывать ее в окружающую среду.
  • Разбавлять вредные соединения до допустимых концентраций.

Применение этих доступных методов позволит максимально обезопасить человека и природу от воздействия вредных химических веществ.

Подведем итоги

Если подвести итоги всего сказанного, то можно не только выделить класс опасности химических веществ,но и отметить следующие типы воздействия вредных соединений:

  1. Раздражающее действие, если попадают на кожу, то вызывают покраснения, например, фтор, фосфор и т.д.
  2. Прижигающего действия вещества могут вызывать ожоги разной степени. Сюда можно отнести: аммиак, соляную кислоту.
  3. Удушающие вещества могут привести к асфиксии и смертельному исходу. Таким действием обладают фосген и хлорпикрин.
  4. Вещества с токсическим воздействием могут вызывать отравления различной степени тяжести. К таковым относятся: сероводород, синильная кислота, окись этилена и другие.
  5. Мутагенные вещества способны спровоцировать появление мутаций.
  6. Канцерогенное воздействие приводит к развитию онкологических заболеваний.

Некоторые классификации выделяют еще наркотические вещества, которые, попадая внутрь организма, вызывают привыкание и постепенное отравление организма.

Вот мы и познакомились с многообразием химических веществ, которые практически везде нас окружают. Без химии уже практически невозможно представить себе современную промышленность и производство. Но для того, чтобы в процессе взаимодействия с вредными веществами не причинить вред своему организму, необходимо соблюдать особую осторожность и знать правила хранения и транспортировки.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector