•замыкание цепи атомов углерода в молекуле усиливает ее токсическое действие вследствие увеличения скорости абсорбции за счет облегчения ван-дер-ваальсовых взаимодействий;

•токсичность вещества возрастает с увеличением числа кратных связей в молекуле (правило кратных связей) - этан менее токсичен, чем этилен, ацетилен токсичнее этилена;

•при замене атомов водорода хлором в классе производных

метана токсичность образовавшихся веществ возрастает (СН4 → СН3Сl → СН2Сl2 → СНСl3 → ССL4) вследствие того, что атомы галогена увеличивают липофильность и часто блокируют положения, по которым идет гидроксилирование;

•введение в молекулу углеводорода гидроксильной группы или кислорода увеличивает токсическое действие (метан менее токсичен, чем метанол);

•при замещении атома водорода (например, в молекуле бензола)

метиловой группой (-СН3) токсичность образующегося вещества (толуол) снижается, но молекула становится более липофильной, а

введение в молекулу бензола или толуола нитро-(-NO2) или амино-(- NH2)-групп резко меняет характер действия вещества: вместо наркотического проявляется действие на кровь и внутренние органы;

•наркотическое действие веществ возрастает с увеличением количества атомов углерода в структуре.

3.5.Взаимосвязь токсикологических параметров химического вещества

Изучение биологического действия химических веществ на человека показывает, что вредное их воздействие всегда начинается с определенной пороговой концентрации. Для количественной оценки

вредного воздействия химического вещества на человека в промышленной токсикологии используются показатели, характеризующие степень его токсичности.

Средняя смертельная концентрация в воздухе ЛК50 - концентрация вещества, вызывающая гибель 50% животных (мышей или крыс) при двух-, четырехчасовом ингаляционном воздействии.

Средняя смертельная доза ЛД50 - доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при введении в желудок.

Средняя смертельная доза при нанесении на кожу - доза вещества,

31

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

вызывающая гибель 50% животных при однократном воздействии.

Порог хронического действия Limcr - минимальная (пороговая)

концентрация вредного вещества, вызывающая вредное действие в хроническом эксперименте по 4 часа 5 раз в неделю на протяжении не менее четырех месяцев.

Порог острого действия Limac - минимальная (пороговая)

концентрация вредного вещества, вызывающая изменение биологических показателей на уровне целостного организма, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций.

Зона острого действия Zac - отношение средней смертельной концентрации ЛK50 к порогу острого действия Limac:

Zac = ЛK50 / Limac.

Это отношение показывает размах концентраций, оказывающих действие на организм при однократном поступлении, от начальных до крайних, влияющих наиболее неблагоприятно.

Зона хронического действия Zcr - отношение порога острого действия Limac к порогу хронического действия Limcr:

Zcr = Limac / Limcr.

Это отношение показывает, насколько велик разрыв между концентрациями, вызывающими начальные явления интоксикации, при однократном и длительном поступлении в организм. Чем меньше Zac, тем опаснее вещество, так как даже небольшое превышение пороговой концентрации может вызвать смертельный исход. Чем шире Zcr, тем опаснее вещество, так как концентрации, оказывающие хроническое действие, значительно меньше концентраций, вызывающих острое отравление.

Коэффициент возможного ингаляционного отравления (КВИО) -

отношение максимально достигаемой концентрации вредного вещества в воздухе при 20 °С к средней смертельной концентрации вещества для мышей.

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны ПДКрз - концентрация вещества в воздухе рабочей зоны, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю, в

продолжение всего рабочего стажа не может вызвать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными

методами исследования в процессе работы или в отдаленные сроки

32

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

жизни настоящего и последующих поколений.

ПДКрз устанавливается на уровне в 2 - 3 раза и ниже, чем порог хронического действия Limcr. Такое снижение называется коэффициентом запаса Кз.

Графически вышеперечисленные параметры соотносятся так, как показано на рис.3.1.

Рис.3.1. Зависимость биологического действия химических

веществ от токсикологических показателей ГОСТ 12.1.007-76. “ССБТ. Вредные вещества, классификация и

общие требования безопасности” устанавливает токсикологические параметры только для 2000 химических веществ, для которых были проведены комплексные токсиколого-гигиенические исследования.

Однако в промышленности используется намного больше химических веществ, и для обеспечения безопасности труда работников необходима оценка токсичности применяемых в производстве химических веществ.

Для такой оценки специалистами в области промышленной токсикологии предложены несколько формул, обеспечивающих хорошее приближение к действительным значениям ПДКрз.

Формулы для оценки токсичности пригодны для тех химических веществ, приведенные физико-химические константы которых

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

lgПДКрз = lgM – 0,012tпл − 1,2; lgПДКрз = 0,4 – 0,01M + lgM; lgПДКрз = 0,6 – 0,01tкип + lgM; lgПДКрз = 1,6 – 2,2ρ + lgM.

Формулы для расчета ПДКрз конкретных вредных веществ:

• для паров и газов органической жидкости:

lgПДКрз = 0,91lgЛK50 + 0,1 + lgM; lgПДКрз = lgЛД50 – 2,0 + lgM;

• для аэрозолей нелетучих и малолетучих органических и элементорганических веществ:

lgПДКрз = lgЛД50 – 3,1 + lgM;

• для газов и паров неорганических веществ:

lgПДКрз = lgЛK50 + 0,4 + lgM;

• для аэрозолей металлов и их оксидов:

lgПДКрз = 0,85lgЛД50 – 3 + lgM – lgN,

где N - число атомов металла в молекуле вещества.

3.6. Токсический эффект при воздействии нескольких вредных веществ

В производственных условиях работа проводится, как правило, с несколькими химическими веществами, которые могут оказывать комбинированное воздействие на организм человека. Различают

следующие возможные эффекты комбинированного воздействия химических веществ:

1)однородное совместное воздействие (аддитивность) -

компоненты действуют на одну и ту же систему рецепторов таким образом, что один компонент может быть заменен другим без изменения токсического действия;

2)независимое совместное воздействие - компоненты смеси воздействуют на различные звенья организма таким образом, что получаемые эффекты не связаны друг с другом;

3)синергетическое и антагонистическое воздействия - имеют место, если токсический эффект смеси ядов не может быть определен, исходя из эффективности отдельных компонентов. Если воздействие смеси ядов сильнее, чем сумма воздействий отдельных компонентов, то

34

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com