Хлорорганические соединения (XOC). Хлорорганические соединенияпрофессиональные заболевания, вызываемые воздействием химических веществ Методы ускоренного выведения яда из организма

Физико-химические свойства хлорорганических соединений. Хлорорганические соединения, используемые в качестве инсек­тицидов, приобретают особое и самостоятельное значение в сельском хозяйстве.

Эта группа соединений с определенным назначением имеет своим прототипом широко известное сейчас вещество - ДДТ.

По своему строению хлорорганические соединения, представ­ляющие токсикологический интерес, можно разделить на 2 группы - производные алифатического ряда (хлороформ, хлор­пикрин, четыреххлористый углерод, ДДТ, ДДД и др.) и произ­водные ароматического ряда (хлорбензолы, хлорфенолы, алдрин и др.).

В настоящее время синтезировано огромное количество сое­динений, содержащих хлор, которые в основном обязаны своей активностью именно этому элементу. К их числу следует отнести алдрин, диэлдрин и др. Содержание хлора в хлорированных углеводородах составляет в среднем от 33 до 67%.

Основные представители данной группы хлорорганических соединений-инсектицидов, иллюстрируются в табл. 5.

Группа хлорорганических инсектицидов, приведенная в таб­лице, далеко не исчерпывает всего наличия этих соединений.

Но, ограничиваясь лишь 12 основными представителями (с вклю­чением сюда и различных изомеров или подобных соединений), мы можем по структуре этих веществ сделать некоторые обобщения об их токсичности.

Из фумигантов (дихлорэтан, хлорпикрин и парадихлорбен-зол) особенной токсичностью отличается хлорпикрин, в период первой мировой войны являвшийся представителем БОВ удуша­ющего и слезоточивого действия. Остальные 9 представителей являются собственно инсектицидами, причем в основном кон­тактными. По химическому строению это или производные бен­зола (гексахлоран, хлориндан), нафталина (алдрин, диэлдрин и их изомеры), или соединения смешанного характера, но в которые входят компоненты ароматического ряда (ДДТ, ДДД, пертан, хлортен, метоксихлор).

Все вещества этой группы вне зависимости от своего физиче­ского состояния (жидкости, твердые тела) плохо растворяются в воде, обладают более или менее специфическим запахом и ис­пользуются или для фумигации (в этом случае они обладают высокой летучестью), или в качестве контактных инсектицидов. Формами их применения служат дусты для опыления и эмульсии для опрыскивания.

Промышленное производство, равно как и использование в сельском хозяйстве строго регламентированы соответствую­щими инструкциями, предупреждающими возможность отравле­ния людей и отчасти животных. В отношении последних еще очень многие вопросы не могут считаться окончательно решенными.

Токсикология. Токсичность хлорорганических соединений из группы фумигантов и инсектицидов довольно различна. Она достаточно хорошо определена и изучена на лабораторных жи­вотных, но в отношении сельскохозяйственных животных и птиц сведения о токсичности указанной группы соединений недоста­точны и порой противоречивы. Однако массовые случаи инто­ксикаций животных неоднократно описаны в ветеринарной ли­тературе всех стран, где внедрены в сельское хозяйство данные препараты.

Вполне естественно высказать некоторые общие положения о характеристике токсических свойств хлорорганических соедине­ний на основании их физико-химических свойств.

Из физических свойств прежде всего имеют значение лету­честь веществ и их растворимость. Летучие вещества, исполь­зуемые в качестве фумигантов, представляют опасность при вды­хании воздуха, содержащего примесь дихлорэтана, хлорпикрина и хлорбензола. Растворимость в жирах и маслах при резорб­ции через пищеварительный тракт обусловливает липоидотроп-

ное влияние в организме, проявляющееся прежде всего пора­жением нервной системы.

Химические свойства веществ данной группы определяются наличием и количеством хлора в том или ином соединении. Имеет также значение и степень прочности связи хлора в дан­ном соединении. В отношении насекомых эти соединения чаще всего проявляют несколько более замедленное влияние, чем инсектициды растительного происхождения (например, пирет­рум и др). Через неповрежденную кожу животных эти вещества могут резорбироваться в виде масляных растворов и эмульсий. Способность проникать через кутикулу насекомых в большей степени, чем1 через кожу животных, и является основанием боль­шей токсичности этих веществ как инсектицидов.

После того, как вещество поступило в организм, оно начи­нает насыщать жировую ткань. Концентрации этого накопле­ния бывают различными в зависимости от того или иного сое­динения. В частности, метоксихлор вообще почти не накапли­вается в жировой ткани, тогда как ДДТ и многие другие соеди­нения могут оказаться в значительном количестве в этой ткани при том условии, если содержатся в кормах в очень малых коли­чествах (около 1 мг на 1 кг корма).

Накапливаясь в жировой ткани, эти вещества очень долгое время сохраняются в ней (гексахлоран, например, до трех и более месяцев) после исключения этих поступлений, что сооб­щает как жиру, так отчасти и мясу (с прослойками жира) специфический привкус. В мозговой и нервной ткани кумуляции этих веществ, как

правило, не наблюдается, тогда как в же­лезах внутренней секреции (в надпочечниках) они накапли­ваются в тех же количествах, что и в жировой ткани.

Всасывание хлорорганических производных из кишечника происходит в сравнительно слабой степени. Большая часть при поступлении их в организм этим путем выводится с каловыми массами. Однако не у всех теплокровных этот путь выведения является главным. У кролика значительная часть ДДТ при поступлении в организм через пищеварительный тракт выде­ляется с мочой в виде ацетилированного соединения. Незначи­тельные количества ДДТ при этом обнаруживаются и в желчи. У кошек, наоборот, выделение ДДТ почти не происходит, а у крыс ДДТ превращается в ацетилированную форму очень слабо.

Значительное количество некоторых хлорорганических сое­динений выделяется с молокой, в особенности ДДТ, затем гамма-изомер ГХЦГ, хлориндан и диэлдрин. Метоксихлор е мюлоке практически отсутствует. Установлено, что при таких ничтожных количествах ДДТ в сене, как 7-8 мг на 1 кг корма

в молоке коров, поедающих его, количество препарата дости­гает 3 мг на 1 кг молока, а так как это вещество растворяется в жировой части молока, то масло может содержать до 60- 70 мг на 1кг продукта, что представляет определенную опас­ность для телят (в подсосный период), а также для людей.

Токсикодинамика хлорорганических соединений как "в от­ношении насекомых, так и млекопитающих изучена недоста­точно. Предположений по этому поводу в литературе опубли­ковано немало. В одних случаях связывали токсичность данных соединений с количеством соляной кислоты, образующейся при разрушении и детоксикации этих веществ в организме, в дру­гих - высказывалось наиболее вероятное предположение о том, что токсическое влияние обусловлено нарушением как самимя веществами, так и продуктами их распада, энзимных процес­сов. Последнее имеет основание потому, что алдрин и диэлдрин (равно как и их изомеры) в своем влиянии имеют много сход­ного с фосфорорганическими соединениями.

Касаясь каждого из приведенных 12 веществ в характери­стике их токсичности к сельскохозяйственным животным, сле­дует отметить вещества с относительно низкой токсичностью: ДДД, метоксихлор и пертан. Остальные соединения более ток­сичны и могут вызывать как острые, так и хронические отрав­ления животных. Хронические интоксикации чаще всего наблю­даются от таких соединений, которые медленно удаляются из жировой ткани организм1а (ДДТ и гексахлоран). Метоксихлор сравнительно быстро разрушается в организме, и в силу этого хронические метоксихлорные интоксикации исключаются. Жи­вотные, имеющие меньшее отложение жира, более чувстви­тельны, чем жирные животные, у которых инсектициды откла­дываются в жировых депо и делаются вследствие этого для организма относительно инертными. Это имеет место и у исто­щенных животных одного и того же вида, в частности при влия­нии ДДТ. Более чувствительны животные в молодом возрасте. Особенно это касается телят 1-2-недельного возраста, отрав­ляющихся через молоко при наличии в корме коров инсектици­дов.

Токсичность инсектицидов, содержащих хлор, во многом за­висит и от того, в какой форме вещество поступает в организм. Так, с растительным М1аслом вещество оказывается более ток­сичным, чем с минеральным или в виде водной эмульсии. Наи­меньшей токсичностью обладают дусты. ДДТ, в частности, в 10 раз менее токсичен в водных эмульсиях, чем в масляном растворе.

Токсические дозы препаратов группы хлорорганических ин­сектицидов в среднем для лабораторных животных выражаются

в количествах на 1 кг веса животного: ДДТ около 200 мг, ДДД - 1 г, метоксихлор - 6 г, пертан - 8 г. Приведенные дозы говорят о различной токсичности этих четырех соединений.

Однако сельскохозяйственные животные более устойчивы к наиболее токсичному из них-ДДТ. Симптомы отравления у овец наступают от 500 мг на 1 кг. веса животного, и даже ко­личества до 2 г на 1кг веса не всегда вызывают смертельный исход. Козы еще более устойчивы, чем овцы. Примерно такие же дозы ДДТ вызывают отравление и у взрослого крупного ро­гатого скота. Однако у телят 1-2-недельного возраста дозы сни­жаются до 250л1гна 1 кг веса. Гарнер приводит следующее рас­положение животных по-чувствительности к ДДТ: мышь, кошка, собака, кролик, морская свинка, обезьяна, свинья, лошадь, крупный рогатый скот, овца и коза. Более чувствительна к ДДТ рыба, а птицы, наоборот, более устойчивы.

Овцы, козы, коровы и лошади переносят без заметных при­знаков отравления дозы ДДТ в пределах 100-200 мг на 1 кг веса, поступающие в течение нескольких дней. Естественно, что остальные 3 препарата (ДДД, метоксихлор и пертан) могут вызвать отравления у сельскохозяйственных животных при длительном поступлении с кормом веществ и в значительно больших количествах, чем ДДТ.

Токсичность гексахлорана изменяется от изомерии этого соединения. Наиболее токсичным из изомеров является гамма-изомер. Средняя однократная смертельная доза гексахлорана (с содержанием1 до 12% гамма-изомера) составляет примерно 1 г на 1 кг веса. Но у разных животных устойчивость к этому ядохимикату неодинакова. Так, описаны случаи, когда собаки погибали от 20-40 мг на 1 кг веса, а лошади -от 50 г по­рошка, содержащего 21% гексахлорана. Телята особенно чув­ствительны к гексахлорану, и минимальная токсическая доза у них составляет около 5 мг на 1 кг их веса, тогда как для взрос­лого рогатого скота (коров, овец) она в 5 раз выше. Вообще молодые животные всех видов более чувствительны, чем взрос­лые. Однако телята все же менее устойчивы, чем ягнята и по­росята. У истощенных животных также наблюдается повышен­ная чувствительность к гексахлорану. У птиц после пребывания в течение 0,5-2 часов под воздействием концентрации 0,002% гамма-изомера гексахлорана в воздухе проявлялись симптомы отравления, а удвоенная концентрация вызывала их гибель (Каревич и Маршан, 1957).

Хлорорганические соединения, являющиеся производными нафталина (алдрин, диэлдрин и их изомеры), в отношении ток­сичности представляют собой особую группу, значительно отли­чающуюся от предыдущих препаратов.

Наличие в диете алдрина и диэлдрина в количестве до 5мг на 1 кг корма, как правило, не вызывает симптомов интоксика­ции. Увеличение до 25 мг на 1 кг корма замедляет рост у мо­лодняка, а свыше 100 мг на 1 кг корма вызывает признаки от­равления.

Хлориндан наименее токсичный препарат, однако его ток­сичность во многом зависит от применяемых форм препарата. Средние токсические дозы для овец составляют 200-250 мг на 1 кг веса, а для телят-от 25 мг на 1 кг веса. Однако при мно­гократных обработках овец 1-2-процентными эмульсиями и дустами у них очень часто имело место хроническое отравление. Наблюдались отравления и у птиц.

Другие препараты этой группы инсектицидов по токсичности от вышеизложенных не отличаются. Полихлоркамфен (токса-фен), отличающийся низкой токсичностью, вызывает токсиче­ские симптомы у овец. Его токсические дозы равны у овец 25 мг на 1 кг веса, а у коз 50 мг на 1кг веса. Однако даже такие высокие дозы, как 250 мг на 1 кг веса, не всегда вызы­вают смертельный исход. Телята и к полихлоркамфену особен­но чувствительны, и у них токсические симптомы могут появ­ляться от 5 мг на 1кг веса. Цыплята относительно устойчивы к полихлоркамфену. У собак - хронические отравления не наблюдались даже в тех случаях, когда им давали полихлор­камфен в течение трех месяцев по 4 мг на 1 кг веса. Применение эмульсий и суспензий этого препарата 1,5-процентной концент­рации для купания и обмывания лошадей, крупного рогатого скота, овец и коз 8 раз с 4-дневным1 промежутком не вызывало симптомов отравления. При обработке телят 0,75 и 1-процент­ными растворами полихлоркамфена могут быть интоксикации,

но для уничтожения насекомых бывает вполне достаточным использование и более низких концентраций - 0,25-0,5-про­центных (Гарнер).

Отравления хлорорганическими соединениями. Клинические признаки. Острые отравления прежде всего наблюдаются при использовании наиболее токсичных хлорорганических соедине­ний (ГХЦГ, алдрин, диэлдрин и др.). В основном клинические проявления выражаются в возбуждении центральной нервной системы, однако в этом случае отличаются значительным разно­образием.

Естественно, что и возникновение симптомов отмечается че­рез различное время после поступления ядовитого вещества в организм). В одних случаях появление признаков отмечают в течение первого часа, но их обнаружение возможно спустя сутки и больше. Характер реакции организма может проявляться по­степенным ухудшением общего состояния, но может и сразу стать очень тяжелым.

Животные прежде всего становятся пугливыми и проявляют повышенную чувствительность, а иногда и агрессивность. Затем отмечается поражение глаз (блефароспазм), подергивания ли­цевых мышц, судорожные сокращения мускулатуры шеи, перед­ней и задней части туловища. Мышечные спазмы повторяются через более или менее определенные интервалы или выража­ются отдельными приступами различной силы. Повышается сек­реция слюны, усиливаются жевательные движения, появляется пена, иногда в значительных количествах.

При более интенсивном влиянии ядовитого вещества живот­ное бывает сильно возбужденным, с признаком буйства и по­терей координации движений. Оно натыкается на посторонние предметы, спотыкается, делает круговые движения и т. п. Не­редко животное в этом случае принимает ненормальные позы, опуская низко, к передним конечностям голову.

Усиливаясь, такие разнообразные симптомы доходят до кло-нических судорог, сопровождающихся плавательными движе­ниями, скрежетанием зубов, стонами или мычанием. Приступы судорог повторяются иногда через регулярные интервалы или бывают нерегулярными, но, начавшись, каждый из них может закончиться смертью животного.

У некоторых животных наблюдается стремление лизать собственную кожу.

Иногда появление симптомов интоксикации наступает вне­запно. Животное резко вскакивает и падает в приступе судорог без каких-либо предварительных симптомов заболевания.

Нередко отравившиеся животные находятся в коматозном состоянии в течение нескольких часов до наступления смерти.

Если приступы судорог продолжаются значительное время, то быстро повышается температура тела, появляется одышка, и смерть наступает в основном от недостаточности сердечной дея­тельности, связанной с нарушением дыхания, что характери­зуется сильным цианозом видимых слизистых оболочек.

Общая чувствительность к раздражению в период появления симптомов отравления у животных бывает значительно повы­шенной (особенно при отравлении ароматическими хлорсодер-жащими соединениями). Наоборот, при других случаях отме­чается сильная депрессия, сонное состояние, полное отсутствие аппетита, постепенное истощение, нежелание передвигаться. Эти симптомы могут оставаться до наступления смерти или сме­няться сильным внезапным возбуждением.

Тяжесть обнаруживаемых симптомов при данных отравле­ниях не всегда отражает общее состояние организма в отноше­нии прогноза. В зарубежной литературе (Раделев и др.) приво­дятся случаи, когда животные погибали после первого и кратко­временного приступа судорог и, наоборот, переживали много­кратные приступы такой же силы.

При отравлении менее активными хлорорганическими соеди­нениями (ДДТ, ДДД и метоксихлор) животные вначале прояв­ляют беспокойство и становятся более возбужденными и высо­кочувствительными, чем животные, отравившиеся препаратами более высокой токсичности. Подергивание лицевых мышц (осо­бенно век) отмечается вскоре после отравления. Затем этот тремор распространяется и на другие участки мускулатуры, де­лаясь более сильным, и сопровождается резко возрастающей одышкой. После таких тяжелых конвульсивных приступов жи­вотные находятся в стадии депрессии и оцепенения.

При отравлениях средней степени тремор или бывает мало­заметным, или вообще отсутствует. У животных наблюдается связанность движений. Рефлексы бывают пониженными. Быстро снижается упитанность.

Симптомы отравления чаще всего проявляются в течение 5-6 часов после поступления ядовитого вещества. Но это во многом зависит от поступившего соединения и от чувствитель­ности к нему данного животного. Симптомы отравления от ДДТ у овец и коз могут не обнаруживаться в течение от 12 до 24 ча­сов, в продолжение недели они иногда не проявляются у крупно­го рогатого скота. Смерть от ГХЦГ у собак наступает в течение первых двух суток, а иногда через несколько дней. У лабора­торных животных (крыс, кроликов и собак) смерть при отравле­нии алдрином наступает в течение 24 часов, однако наблюда­лись случаи, когда после однократной дозы животное погибало лишь на 8-е сутки. При обработке овец диэлдрином смерть на"ступала спустя 10 суток, но она может быть и раньше. Диэл-дрин, по литературным данным, имеет особенно продолжитель­ный «скрытый» период своего влияния (до 14 суток) после об­работки животных.

Отравление хлоринданом, заканчивающееся смертью, иногда может себя не обнаруживать клинически в течение двух недель после однократной дозы. Токсикоз полихлоркамфеном после ра­зовой дозы, наоборот, проявляется бурной реакцией со стороны организма, и животные с признаками типичного отравления в те­чение 24-36 часов полностью выздоравливают. Появление та­кой замедленной картины отравления хлоринданом, приводя­щего в некоторых случаях к смерти, говорит о том, что эти инсектициды могут сохраняться и медленно выделяться из организма, представляя собой кумулятивные яды.

Клинические признаки при хроническом отравлении доволь­но сходны с симптомами острой интоксикации хлорорганиче­скими инсектицидами, при которой также наблюдаются мышеч­ные подергивания на голове, шее и других частях туловища. Изредка могут иметь место и судороги разной силы. Отмечается общая депрессия, постепенно усиливающаяся. Смертельные слу­чаи при хронических отравлениях наблюдались редко.

Диагноз. Диагностируется отравление хлорорганическими инсектицидами на основании анамнеза, при сборе которого ис­следуется вопрос о контакте животных с указанными ядохими­катами. В сомнительных случаях и особенно при хроническом отравлении в постановке диагноза может иметь значение иссле­дование молока у лактирующих животных, поскольку многие из веществ этой группы выделяются с молоком. Для этой цели используют биологическую пробу на мухах, с помощью которых можно установить наличие очень малых количеств инсектици­дов.

Прогноз. При острых отравлениях и наиболее сильнодейст­вующими инсектицидами прогноз неблагоприятный. При хрони­ческих отравлениях и при своевременном установлении диагноза прогноз благоприятный.

Лечение. В острых случаях отравлений у животных лечеб­ные мероприятия должны быть направлены на устранение судо­рог с помощью веществ, угнетающих и успокаивающих цент­ральную нервную систему. Наиболее пригодными для этой цели являются барбитураты (пентотал натрия). Однако не всегда и не у всех видов животных удается применением барбитуратов снять приступы судорог. Все хлорсодержащие препараты при острых отравлениях имеют ту особенность, .что, как и при отрав­лении газообразным хлором, наиболее опасным для жизни

периодом являются первые сутки после поступления яда. Если животное переживет 24-48 часов, то в дальнейшем опасность его гибели почти исключается.

Желательно освободить желудочно-кишечный тракт от со­держимого, но только применением солевых слабительных, а не масел. Последние, способствуя растворению и всасыванию хлор-содержащих соединений, ускоряют гибель животных. Если же отравление происходит при всасывании веществ через кожу, не­обходимо удалить эти вещества с шерсти и предотвратить тем самым дальнейшее поступление их в организм.

Отравление крупных животных этими инсектицидами мало­вероятно, но оно может иметь место. В зарубежной литературе рекомендуется в таких случаях предпочитать применению бар-битуратов интравенозное введение борглюконата кальция и глю­козы. Рекомендуется также использование слабительных из группы антрахинона (истицин) в сочетании с глюкозой - исти-цин из расчета 0,1 г на 1кг веса животного, в водной суспензии (Гарнер). При отравлении собак ДДТ особенно хорошие ре­зультаты дает интравенозное введение 2-3 г борглюконата кальция.

Патологоанатомические изменения. При вскрытии трупов животных, павших от острого отравления хлорорганическими инсектицидами, особо характерных изменений не обнаружива­ется. В тех случаях, когда смерть наступает после значительного повышения температуры тела и вообще бурной реакции орга­низма, могут иметь место набухание слизистых оболочек и блед­ность окраски некоторых органов. Обнаруживаются также не­большие кровоизлияния, особенно под эпикардом и эндокардом. По ходу коронарных сосудов эти кровоизлияния иногда быва­ют значительных размеров. Сердечная мышца левой половины сердца сокращена и бледна. Мышцы правой половины сердца несколько растянутые и дряблые, особенно при длительном те­чении отравления.

Легкие спавшиеся, или имеют очаги эмфиземы и ателектаза. В отдельных случаях, быстро заканчивающихся (в течение пер­вых суток) смертью, имеет место выраженный отек легких с на­личием значительного количества пенистой жидкости в бронхах и трахее. Под слизистой оболочкой последних, а также и под плеврой имеются кровоизлияния.

При пероральном поступлении хлорорганических ядовитых веществ отмечается гастроэнтерит в различной степени. Голов­ной и спинной мозг с признаками застойной гиперемии.

При хронических отравлениях отмечаются дегенеративные изменения в печени и почках.

Гистологические изменения: застойные явления, мутное на­бухание и кровоизлияния в органах, жировая дегенерация, осо­бенно в печени и почках. В печени обнаруживают некротические очажки в центре долек, но цирротических изменений не наблю­дается.

При отравлении хлориданом находят значительные пораже­ния сосудов в виде множества петехий и экхимоз в кишечнике, миокарде и паренхиматозных органах. То же самое отмечается у птиц при отравлении производными нафталина (алдрин и ди-элдр"ин).

Поэтому для предупреждения отравлений обработку живот­ных хлорорганическими инсектицидами надо осуществлять со­гласно существующим инструкциям, необходимо хранить ядо­химикаты в условиях, исключающих случайный контакт с ними животных, особенно молодняка. При использовании этих пре­паратов для обработки растений необходимо принять надлежа­щие меры к ограждению соприкосновения с ними животных всех видов и птиц. При применении ядохимикатов как данной группы, так и фосфорорганических инсектицидов необходимо обратить особое внимание на то, чтобы не допустить посеще­ния пчелами растений, обработанных указанными препа­ратами.

Анализ. Анализ кормовых средств, содержащих в себе хлор-органические инсектициды, в целях уточнения диагноза прак­тически не осуществляется. В этом нет никакой необходи­мости.

Встречается надобность в установлении содержания ДДТ в пищевых продуктах (по линии санитарной службы) и в зерне. Использование животным и птицам зерна, в котором установ­лено наличие ДДТ, должно быть исключено. При наличии в зерне гексахлорана выше 1-1,5 мг на 1 кг оно может быть использовано на корм.

Определение ДДТ производится в специальных лаборато­риях методом Кульберга и Шима согласно установленной инст­рукции, а гексахлорана -по методу Свершкова.

Установлено, что остаточное количество метоксихлора в мо­локе не должно превышать 14 мг на 1 кг молока.

Список литературы:

Баженов С.В. «Ветеринарная токсикология» // Ленинград «Колос» 1964

Голиков С.Н. «Актуальные проблемы современной токсикологии» // Фармакология Токсикология –1981 №6.-с.645-650

Лужников Е.А. «Острые отравления» //М. «Медицина» 1989

МИНИСТЕРСТВО ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА РСФСР

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
АКАДЕМИЯ КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА им. К.Д. ПАМФИЛОВА

РУКОВОДСТВО
НА ТЕХНОЛОГИЮ ПОДГОТОВКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ,
ОБЕСПЕЧИВАЮЩУЮ
ВЫПОЛНЕНИЕ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ
В ОТНОШЕНИИ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Отдел научно-технической информации АКХ

Москва 1989

Рассмотрены гигиенические аспекты и причины загрязнения питьевых вод токсичными летучими хлорорганическими соединениями. Представлены технологические приемы очистки и обеззараживания воды, предотвращающие образование хлорорганических соединений, и методы их удаления. Изложена методика выбора того или иного приема в зависимости от качества исходной воды и технологии ее обработки.

Руководство разработано НИИ коммунального водоснабжения и очистки воды АКХ им. К.Д. Памфилова (канд. техн. наук И.И. Демин, В.З. Мельцер, Л.П. Алексеева, Л.Н. Паскуцкая, канд. хим. наук Я.Л. Хромченко) и предназначено для специалистов научно-исследовательских, проектных и производственных организаций, работающих в области очистки природных вод, а также для работников СЭС, контролирующих гигиенические показатели качества питьевой воды.

Руководство составлено на основе исследований, проведенных в полупроизводственных и производственных условиях с участием ЛНИИ АКХ, НИКТИГХ, УкркоммунНИИпроект, НИИОКГ им. А.Н. Сысина и 1 ММИ им. И.М. Сеченова.

По решению ученого совета НИИ КВОВ АКХ первоначальное название работы «Рекомендации по совершенствованию технологии очистки и обеззараживания воды с целью уменьшения галогенорганических соединений в питьевой воде» заменено на настоящее.

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В практике подготовки питьевой воды одним из основных приемов обработки, обеспечивающим ее надежное обеззараживание, а также позволяющим поддерживать санитарное состояние очистных сооружений, является хлорирование.

Исследования последних лет показали, что в воде могут присутствовать токсичные летучие галогенорганические соединения (ЛГС). В основном это соединения, относящиеся к группе тригалогенметанов (ТГМ): хлороформ, дихлорбромметан, дибромхлорметан, бромоформ и др., обладающие канцерогенной и мутагенной активностью.

Гигиеническими исследованиями, проведенными за рубежом и в нашей стране, выявлена взаимосвязь между количеством онкологических заболеваний и употреблением населением хлорированной воды, содержащей галогенорганические соединения.

В ряде стран установлены ПДК суммы ТГМ в питьевой воде (мкг/л): в США и Японии - 100, в ФРГ и ВНР - 50, в Швеции - 25.

По результатам исследований, проведенных 1 Московским медицинским институтом им. И.М. Сеченова, НИИ общей и коммунальной гигиены им. А.Н. Сысина и Институтом экспериментальной и клинической онкологии АМН СССР, были выявлены 6 высокоприоритетных летучих хлорорганических соединений (ЛХС), и Минздрав СССР утвердил ориентировочно-безопасные уровни их воздействия на человека (ОБУЗ) с учетом бластомогенной активности (способность веществ вызывать различные виды онкологических заболеваний) (таблица).

Таблица

Высокоприоритетные ЛХС и их допустимые концентрации в питьевой воде, мг/л

Соединение	ОБУВ по токсикологическому признаку вредности	ОБУВ с учетом бластомогенной активности
Хлороформ		0,06
Четыреххлористый углерод		0,006
1,2-дихлорэтан		0,02
1,1-дихлорэтилен		0,0006
Трихлорэтилен		0,06
Тетрахлорэтилен		0,02

В руководстве рассмотрены причины загрязнения питьевых вод летучими хлорорганическими загрязнениями и влияние качества исходной воды на их конечную концентрацию. Изложены технологические приемы очистки и обеззараживания воды, позволяющие уменьшить концентрацию ЛХС до допустимых пределов. Приведена методика выбора предлагаемых приемов в зависимости от качества исходной воды и технологии ее обработки.

Технологические приемы, представленные в руководстве, разработаны на основе специально проведенных исследований в лабораторных и полупроизводственных условиях и испытаны на действующих водопроводных станциях.

Известны два возможных источника попадания ЛХС в питьевую воду:

1) в результате загрязнения источников водоснабжения промышленными сточными водами, содержащими ЛХС. При этом поверхностные источники водоснабжения, как правило, содержат небольшие количества ЛХС, так как в открытых водоемах активно идут процессы самоочищения; кроме того, ЛХС удаляются из воды путем поверхностной аэрации. Содержание ЛХС в подземных водоисточниках может достигать значительных величин, и концентрация их возрастает при поступлении новых порций загрязнений;

2) образование ЛХС в процессе водоподготовки, в результате взаимодействия хлора с органическими веществами, присутствующими в исходной воде. К органическим веществам, ответственным за образование ЛХС, относятся оксосоединения, имеющие одну или несколько карбонильных групп, находящихся в орто- пара- положении, а также вещества, способные к образованию карбонильных соединений при изомеризации, окислении или гидролизе. К таким веществам относятся прежде всего гумусовые и нефтепродукты. Кроме того, на концентрацию образующихся ЛХС существенное влияние оказывает содержание в исходной воде планктона.

Основные концентрации ЛХС образуются на этапе первичного хлорирования воды при введении хлора в неочищенную воду. В хлорированной воде обнаружено свыше 20 различных ЛХС. Наиболее часто отмечается присутствие ТГМ и четыреххлористого углерода. При этом количество хлороформа обычно на 1-3 порядка превышает содержание других ЛХС, и в большинстве случаев концентрация их в питьевой воде выше установленного норматива в 2-8 раз.

Процесс образования ЛХС при хлорировании воды сложный и продолжительный во времени. Существенное влияние на него оказывает содержание в исходной воде органических загрязнений, время контакта воды с хлором, доза хлора и рН воды (рис. ).

Многочисленными исследованиями установлено, что летучие хлорорганические соединения, присутствующие в исходной воде и образовавшиеся при ее хлорировании, на сооружениях традиционного типа не задерживаются. Максимальная их концентрация отмечается в резервуаре чистой воды.

В настоящее время на действующих водопроводных станциях предварительное хлорирование часто осуществляется весьма высокими дозами хлора с целью борьбы с планктоном, снижения цветности воды, интенсификации процессов коагуляции и т.п. При этом хлор иногда вводится в отдаленных от водоочистных сооружений точках (ковши, каналы и т.д.). На многих водопроводных станциях хлор вводится только на этапе предварительного хлорирования, доза хлора в этом случае достигает 15-20 мг/л. Такие режимы хлорирования создают наиболее благоприятные условия для образования ЛХС вследствие длительного контакта присутствующих в воде органических веществ с высокими концентрациями хлора.

Для предотвращения образования ЛХС в процессе водоподготовки необходимо изменить режим предварительного хлорирования воды, при этом концентрацию ЛХС в питьевой воде можно уменьшить на 15-30 % в зависимости от применяемого приема.

Так, при выборе дозы хлора следует руководствоваться только соображениями дезинфекции воды. Доза предварительного хлорирования не должна превышать 1-2 мг/л.

При высокой хлорпоглощаемости воды следует проводить дробное хлорирование, в этом случае расчетная доза хлора вводится не сразу, а небольшими порциями (частично перед сооружениями I ступени очистки воды, частично перед фильтрами).

Дробное хлорирование целесообразно применять также при транспортировании неочищенной воды на значительные расстояния. Разовая доза хлора при дробном хлорировании не должна превышать 1-1,5 мг/л.

С целью сокращения времени контакта неочищенной воды с хлором предварительное обеззараживание воды следует проводить непосредственно на очистных сооружениях. Для этого хлор подается в воду после барабанных сеток или микрофильтров на входы воды в смеситель или после воздухоотделительной камеры.

Для оперативного регулирования процесса хлорирования воды и эффективного использования хлора необходимо иметь коммуникации для транспортирования хлора в водозаборные сооружения, в водоприемные колодцы 1 подъема, в смесители, трубопроводы осветленной и фильтрованной воды, в резервуары чистой воды.

Кроме того, для профилактики биологического и бактериального обрастания сооружений (периодическая промывка отстойников и фильтров хлорированной водой) можно применять передвижные, хлораторные установки.

Чтобы исключить возможность образования хлорорганических соединений при приготовлении хлорной воды, в хлораторных должна использоваться только очищенная вода из хозяйственно-питьевого водопровода.

3. Очистка воды от растворенных органических веществ до хлорирования

Органические вещества, присутствующие в исходной воде, являются основными источниками образования ЛХС в процессе водоподготовки. Предварительная очистка воды от растворенных и коллоидных органических загрязнений до хлорирования, уменьшает концентрацию ЛХС в питьевой воде на 10-80 % в зависимости от глубины их удаления.

Предварительная очистка воды коагуляцией . Частичная очистка воды от органических загрязнений коагулированием и осветлением (хлор при этом вводится в обрабатываемую воду после I ступени очистки воды) позволяет уменьшить концентрацию ЛХС в питьевой воде на 25-30 %.

При проведении полной предварительной очистки воды, включающей коагулирование, осветление и фильтрование, концентрация органических веществ уменьшается на 40-60 %, соответственно, уменьшается концентрация ЛХС, образующихся при последующем хлорировании.

С целью максимального удаления органических веществ необходимо интенсифицировать процессы очистки воды (применять флокулянты, тонкослойные модули в отстойных сооружениях и осветителях со взвешенным осадком, новые фильтрующие материалы и др.).

При использовании технологии очистки воды без предварительного хлорирования следует обращать внимание на выполнение требований ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством» в отношении времени контакта воды с хлором при ее обеззараживании, а также на санитарное состояние сооружений, проводя периоди ческую дезинфекцию в соответствии с работами [, ].

Необходимо также регулярно удалять осадок из сооружений I ступени очистки воды.

Сорбционная очистка воды . Применение порошкообразного активированного угля (ПАУ) для очистки воды уменьшает образование ЛХС на 10-40 %. Эффективность удаления органических веществ из воды зависит от природы органических соединений и в основном от дозы ПАУ, которая может изменяться в широких пределах (от 3 до 20 мг/л и более).

Обрабатывать воду ПАУ следует до ее хлорирования и в соответствии с рекомендациями СНиП 2.04.02-84 .

Применение сорбционных фильтров с загрузкой из гранулированных активированных углей без предварительного хлорирования воды позволяет удалить из воды до 90 % растворенных органических веществ и соответственно уменьшить образование ЛХС в процессе водоподготовки. С целью повышения эффективности сорбционных фильтров по отношению к органическим веществам их следует располагать в технологической схеме очистки воды после этапов коагуляционной обработки и осветления воды, т.е. после фильтров или контактных осветлителей.

Предварительная обработка воды окислителями (озон, перманганат калия, ультрафиолетовое облучение и др.) увеличивает межрегенерационный период работы фильтров.

Хлорорганическое соединение, хлоруглерод или хлорированный углеводород, - это органическое вещество, содержащее по крайней мере один ковалентно связанный атом хлора, который влияет на химическое поведение молекулы. Класс хлоралканов (алканы с одним или несколькими атомами водорода, замещенными хлором) дает общие примеры. Широкое структурное разнообразие и различные химические свойства хлорорганических соединений приводят к широкому спектру названий и областей применения. Органохлориды являются очень полезными веществами во многих областях применения, но некоторые из них представляют серьезную экологическую проблему.

Влияние на свойства

Хлорирование изменяет физические свойства углеводородов несколькими способами. Соединения, как правило, более плотные, чем вода, из-за более высокого атомного веса хлора по сравнению с водородом. Алифатические органохлориды являются алкилирующими агентами, потому что хлорид является уходящей группой.

Определение хлорорганических соединений

Многие такие соединения были выделены из природных источников, от бактерий до людей. Хлорированные органические соединения содержатся почти в каждом классе биомолекул, включая алкалоиды, терпены, аминокислоты, флавоноиды, стероиды и жирные кислоты. Органохлориды, включая диоксины, образуются в высокотемпературной среде лесных пожаров, а диоксины были обнаружены в сохранившемся пепле пожаров, вызванных молнией, которые предшествовали синтетическим диоксинам.

Кроме того, различные простые хлорированные углеводороды, включая дихлорметан, хлороформ и четыреххлористый углерод, были выделены из морских водорослей. Большая часть хлорметана в окружающей среде образуется естественным путем в результате биологического разложения, лесных пожаров и вулканов. Широко известны и хлорорганические соединения в нефти (по ГОСТу - Р 52247-2004).

Эпибатидин

Природный хлорорганический эпибатидин, алкалоид, выделенный из древесных лягушек, обладает сильным обезболивающим действием и стимулирует исследования новых обезболивающих препаратов. Лягушки получают эпибатидин через пищу, а затем изолируют его на коже. Вероятными источниками пищи являются жуки, муравьи, клещи и мухи.

Алканы

Алканы и арилалканы могут быть хлорированы в условиях свободных радикалов с ультрафиолетовым излучением. Однако степень хлорирования трудно контролировать. Арилхлориды могут быть получены галогенированием Фриделя-Крафтса с использованием хлора и кислотного катализатора Льюиса. Методы определения хлорорганических соединений включают в себя в том числе и применение этого катализатора. Другие методы также упомянуты в статье.

Реакция галоформа с использованием хлора и гидроксида натрия также способна генерировать алкилгалогениды из метилкетонов и родственных соединений. Хлороформ ранее производился таким образом.

Хлор добавляет к множественным связям алкены и алкины, давая ди- или тетрахлорсоединения.

Алкилхлориды

Алкилхлориды являются универсальными строительными блоками в органической химии. Хотя алкилбромиды и йодиды являются более реакционноспособными, алкилхлориды менее дорогие и более доступные. Алкилхлориды легко подвергаются атаке нуклеофилов.

Нагревание алкилгалогенидов с гидроксидом натрия или водой дает спирты. Реакция с алкоксидами или ароксидами дает эфиры в синтезе эфира Уильямсона; реакции с тиолами дают тиоэфиры. Алкилхлориды легко вступают в реакцию с аминами с образованием замещенных аминов. Алкилхлориды замещены более мягкими галогенидами, такими как йодид, в реакции Финкельштейна.

Также возможна реакция с другими псевдогалогенидами, такими как азид, цианид и тиоцианат. В присутствии сильного основания алкилхлориды подвергаются дегидрогалогенированию с образованием алкенов или алкинов.

Алкилхлориды реагируют с магнием с образованием реактивов Гриньяра, превращая электрофильное соединение в нуклеофильное. Реакция Вюрца восстанавливающим образом соединяет два алкилгалогенида с натрием.

Применение

Крупнейшим применением хлорорганической химии является производство винилхлорида. Годовой объем производства в 1985 году составил около 13 миллиардов килограммов, почти все из которых были преобразованы в поливинилхлорид (ПВХ). Определение хлорорганических соединений (по ГОСТу) является процессом, который невозможно совершить без специального стандартизованного оборудования.

Большинство низкомолекулярных хлорированных углеводородов, таких как хлороформ, дихлорметан, дихлорэтан и трихлорэтан, являются полезными растворителями. Эти растворители имеют тенденцию быть относительно неполярными; поэтому они не смешиваются с водой и эффективны при очистке, такой как обезжиривание и химическая чистка. Эта очистка также относится к методам определения хлорорганических соединений (нефть и другие вещества очень богаты этими соединениями).

Наиболее важным является дихлорметан, который в основном используется в качестве растворителя. Хлорметан является предшественником хлорсиланов и силиконов. Исторически значимым, но меньшим по масштабу является хлороформ, в основном предшественник хлордифторметана (CHClF2) и тетрафторэтена, который используется при производстве тефлона.

Двумя основными группами хлорорганических инсектицидов являются вещества типа ДДТ и хлорированные алициклические растворы. Механизм их действия немного отличается от хлорорганических соединений в нефти.

ДДТ-подобные соединения

ДДТ-подобные вещества воздействуют на периферическую нервную систему. В натриевом канале аксона они предотвращают закрытие ворот после активации и деполяризации мембраны. Ионы натрия просачиваются через нервную мембрану и создают дестабилизирующий отрицательный «постпотенциал» с повышенной возбудимостью нерва. Эта утечка вызывает повторные разряды в нейроне либо спонтанно, либо после одного стимула.

Хлорированные циклодиены включают альдрин, дильдрин, эндрин, гептахлор, хлордан и эндосульфан. Длительность воздействия от 2 до 8 часов приводит к снижению активности центральной нервной системы (ЦНС), за которой следуют повышенная возбудимость, тремор, а затем приступы. Механизм действия заключается в связывании инсектицидов на участке ГАМК в комплексе ионофоров хлорида гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), который препятствует поступлению хлорида в нерв.

Другие примеры включают дикофол, мирекс, кепон и пентахлорфенол. Они могут быть либо гидрофильными, либо гидрофобными, в зависимости от их молекулярной структуры.

Дифенилы

Полихлорированные дифенилы (ПХД) когда-то были широко используемыми электрическими изоляторами и теплоносителями. Их использование, как правило, было прекращено из-за проблем со здоровьем. ПХБ были заменены полибромированными дифениловыми эфирами (ПБДЭ), которые вызывают аналогичные проблемы с токсичностью и биоаккумуляцией.

Некоторые типы хлорорганических соединений обладают значительной токсичностью для растений или животных, включая человека. Диоксины, образующиеся при сжигании органических веществ в присутствии хлора, являются стойкими органическими загрязнителями, которые представляют опасность при их выбросе в окружающую среду, как и некоторые инсектициды (такие как ДДТ).

Например, ДДТ, который широко использовался для борьбы с насекомыми в середине 20-го века, также накапливается в пищевых цепях, как и его метаболиты DDE и DDD, и вызывает проблемы с репродуктивной системой (например, истончение яичной скорлупы) у некоторых видов птиц. Некоторые соединения такого типа, такие как серная горчица, азотная горчица и люизит, даже используются в качестве химического оружия из-за своей токсичности.

Интоксикация хлорорганическими соединениями

Однако наличие хлора в органическом соединении не обеспечивает токсичность. Некоторые органохлориды считаются достаточно безопасными для употребления в пищу и лекарства. Например, горох и бобы содержат природный хлорированный растительный гормон 4-хлориндол-3-уксусную кислоту и подсластитель сукралоза (Splenda) широко используются в диетических продуктах.

По состоянию на 2004 год по крайней мере 165 органохлоридов были одобрены во всем мире для использования в качестве фармацевтических препаратов, включая природный антибиотик ванкомицин, антигистамин лоратадин (кларитин), антидепрессант сертралин (золофт), антиэпилептический ламотриджин (ламиктал) и ингаляционные препараты. анестетик изофлуран. Знать эти соединения обязательно для определения хлорорганических соединений в нефти (по ГОСТу).

Выводы ученых

Рэйчел Карсон представила общественности вопрос о токсичности пестицидов ДДТ в своей книге «Тихая весна» 1962 года. Несмотря на то, что во многих странах прекращено использование некоторых видов хлорорганических соединений, таких как запрет США на ДДТ, стойкие ДДТ, ПХБ и другие остатки хлорорганических соединений по-прежнему обнаруживаются у людей и млекопитающих по всей планете через много лет после того, как производство и использование были ограничены.

В арктических районах особенно высокие уровни встречаются у морских млекопитающих. Эти химические вещества концентрируются у млекопитающих и даже содержатся в грудном молоке человека. У некоторых видов морских млекопитающих, особенно тех, которые производят молоко с высоким содержанием жира, у самцов, как правило, гораздо более высокие уровни, так как самки снижают концентрацию, передавая вещества потомству в результате лактации. Также эти вещества могут находиться в нефти, что важно учитывать во время определения хлорорганических соединений в нефти (по ГОСТу). Обычно это касается пестицидов, хотя может также относиться к любому соединению такого типа.

Хлорорганические пестициды можно классифицировать по их молекулярным структурам. Циклопентадиеновые пестициды представляют собой алифатические циклические структуры, полученные в результате реакций Пентахлорциклопентадиена Дильса-Альдера, и включают хлордан, нонахлор, гептахлор, эпоксид гептахлора, дильдрин, альдрин, эндрин, мирекс и кепон. Другими подклассами хлорорганических пестицидов являются семейство ДДТ и изомеры гексахлорциклогексана. Все эти пестициды имеют низкую растворимость и летучесть и устойчивы к процессам разрушения в окружающей среде. Их токсичность и стойкость в окружающей среде привели к их ограничению или приостановке для большинства видов применения в Соединенных Штатах.

Пестициды

Хлорорганические пестициды очень эффективны для уничтожения вредителей, особенно насекомых. Но многие из этих химических продуктов негативно воспринимаются экологическими активистами и потребителями из-за одного хорошо известного и ныне запрещенного хлорорганического пестицида: дихлордифенилтрихорэтана, более известного как ДДТ.

Хлорорганические пестициды относятся к химическим веществам с углеродом, хлором и водородом. Как пояснила Служба рыбного хозяйства и дикой природы США, хлор-углеродные связи особенно прочны, что не позволяет этим химическим веществам быстро разрушаться или растворяться в воде. Химическое вещество также привлекает жир и накапливается в жировой ткани животных, которые его потребляют.

Долговечность химического состава хлорорганических пестицидов является одной из причин, по которой он так же эффективен, как и инсектицид, и потенциально вреден - он может защищать сельскохозяйственные культуры в течение длительного времени, но также может оставаться в организме животного.

Наряду с ДДТ агентство по охране окружающей среды США запретило использование других хлорорганических пестицидов, таких как альдрин, дильдрин, гептахлор, мирекс, хлордекон и хлордан. В Европе аналогичным образом запрещены многие хлорорганические пестициды, но в обоих этих регионах хлорорганические химические вещества по-прежнему являются активными ингредиентами в ряде продуктов для борьбы с вредителями в домашних условиях, в саду и в окружающей среде, согласно данным EPA. Хлорорганические пестициды также чрезвычайно популярны в развивающихся странах по всему миру для использования в сельском хозяйстве.

Независимо от того, исследуете ли вы сельскохозяйственные угодья, чтобы убедиться, что они все еще заполнены летними хлорорганическими пестицидами, или осматриваете воду на наличие хлорорганических соединений, тестирование - лучший способ узнать, есть ли эти химические вещества рядом с вами. EPA методы 8250A и 8270B могут быть использованы для проверки этих химических веществ. 8250A может тестировать отходы, почву и воду, в то время как 8270B использует газовую хроматографию/масс-спектрометрию (ГХ/МС).

Хотя хлорорганические пестициды наиболее известны тем, что они наносят ущерб способности некоторых птиц откладывать здоровые яйца, известно, что эти химические вещества негативно влияют на людей, которые потребляют или вдыхают пестициды. Случайное вдыхание или употребление загрязненной рыбы или тканей животных является наиболее вероятным способом проглатывания хлорорганических пестицидов. Чтобы подтвердить, что кто-то имеет признаки отравления хлорорганическим соединением, кровь или мочу обычно отправляют в университет или государственное учреждение, которое использует ГХ/МС для проверки химических соединений.

Признаки отравления

Предупреждающие признаки токсичности хлорорганических пестицидов включают судороги, галлюцинации, кашель, кожную сыпь, рвоту, боль в животе, головные боли, спутанность сознания и, возможно, дыхательную недостаточность согласно Мэтью Вонгу, доктору философии, доктору философии, и медицинскому центру Beth Israel Deaconess, Medscape. Хотя в США и Европе существуют запреты на многие из этих пестицидов, их использование в других частях света и хранение в некоторых частях США и Европы создают ситуации, когда отравления хлорорганическими соединениями все еще возможны.

Хлорорганические пестициды включают в себя большое количество стойких химических веществ, которые являются одновременно эффективными и несут значительный риск по всему миру.

Хотя галогенированные органические соединения относительно редки по природе по сравнению с негалогенированными, многие такие соединения были выделены из природных источников, от бактерий до людей. Существуют примеры природных хлорсодержащих соединений, обнаруживаемых почти в каждом классе биомолекул, включая алкалоиды, терпены, аминокислоты, флавоноиды, стероиды и жирные кислоты.

Органохлориды, в том числе диоксины, образуются в высокотемпературной среде лесных пожаров, а диоксины были обнаружены в сохранившемся пепле пожаров, вызванных молнией, которые предшествовали синтетическим диоксинам. Кроме того, различные простые хлорированные углеводороды, включая дихлорметан, хлороформ и четыреххлористый углерод, были выделены из морских водорослей.

Большая часть хлорметана в окружающей среде образуется естественным путем в результате биологического разложения, лесных пожаров и вулканов. Природный хлорорганический эпибатидин, алкалоид, выделенный из древесных лягушек, обладает сильным обезболивающим действием и стимулирует исследования новых обезболивающих препаратов.

Диоксины

Некоторые типы хлорорганических соединений обладают значительной токсичностью для растений или животных, включая человека. Диоксины, образующиеся при сжигании органических веществ в присутствии хлора, и некоторые инсектициды, такие как ДДТ, являются стойкими органическими загрязнителями, которые представляют опасность для окружающей среды. Например, чрезмерное использование ДДТ в середине двадцатого века, которое накапливается у животных, привело к серьезному сокращению популяций некоторых птиц. Хлорированные растворители при неправильном обращении с ними и их утилизации создают проблемы с загрязнением подземных вод.

Некоторые органохлориды, такие как фосген, даже использовались в качестве боевых отравляющих веществ. Некоторые из искусственно созданных и токсичных органохлоридов, таких как ДДТ, будут накапливаться в организме с каждым воздействием, что в конечном итоге приведет к смертельному количеству, потому что организм не может их разрушить или избавиться от них. Однако присутствие хлора в органическом соединении никоим образом не обеспечивает токсичность. Многие хлорорганические соединения достаточно безопасны для употребления в пищу и лекарства.

Например, горох и бобы содержат природный хлорированный растительный гормон 4-хлориндол-3-уксусную кислоту (4-Cl-IAA) и подсластитель сукралоза (Splenda) широко используются в диетических продуктах. По состоянию на 2004 год во всем мире было одобрено, по меньшей мере, 165 хлорорганических соединений для применения в качестве фармацевтических препаратов, включая антигистамин лоратадин (кларитин), антидепрессант сертралин (золофт), антиэпилептический ламотриджин (ламиктал) и ингаляционный анестетик изофлуран.

Открытие Рэйчел Карсон

Книгой «Безмолвная весна» (1962 года) Рэйчел Карсон обратила внимание общественности на проблему токсичности хлорорганических соединений. В то время как многие страны прекратили использование некоторых типов этих соединений (таких как запрет США на ДДТ в результате работы Карсона), стойкие органохлориды продолжают наблюдаться у людей и млекопитающих по всей планете на потенциально опасных уровнях спустя много лет после производства. Их использование было ограничено.

Хлорорганические соединения (по ГОСТу) входят в список веществ, опасных для человека.

Хлористый метил, хлористый метилен, хлороформ, четыреххлористый углерод

В Советском Союзе производятся в основном низшие галогенпроизводные.

являются методы кристаллизации с применением избирательных ^ растворителей. Такие методы могут применяться практически для любого сырья - начиная от дистиллятов дизельного топлива и кончая тяжелыми остаточными продуктами. При этом можно вы-/рабатывать парафины, практически полностью освобожденные от / масла с температурами плавления от 15-27 до 80 °С и выше. -с_™-Растворители, применяемые при депарафинизации и обезмас-ливании. Для а^езмаеливдппя было испытано и "предложено несколько сотен" р^личных растворителей и их смесей, главным образом смеси!мё"тилэтилке^„" ; тона или ацетона с толуолом или бензолом, высшие! кетоны_и_щ. \ : смеси, смеси дихлорэтана с бензолом или дихлорметаном,„гептан I , пропан и др. {4-18))). Предложено также применять в-ка^ I честве растворителей смеси кетона с пропаном или пропиленом, хлороформ, четыреххлористый угдедрд, \ пиридин, нитро- и хлорнитроалканы (((23гй4} и др. Однако

Хлорирование метана проводится: в промышленном масштабе. Хлорируются и бромируются все алканы. Широко используются такие продукты хлорирования, как метил- и метиленхлорид, хлороформ, четыреххлористый углерод. Иодировать предельные углеводороды не удается. Однако можно осуществить их прямое фторирование.

В качестве растворителей можно брать хлороформ, четыреххлористый углерод, спирто-бензол и т. д. Мы рекомендуем пользоваться спирто-бензолом.

Реакция акридина с четыреххлориетым оловом основана на образовании окрашенного комплексного соединения при молярном соотношении 1:1. Состав комплексного соединения определялся спектрофотометрическим методом и элементным анализом. Ком-плексообразование акридина с четыреххлористым оловом изучалось методом изомолярных серий на спектрофотометре Spekord. В качестве растворителя для четыреххлористого олова использовались бензол, циклогексан, гептан, метиловый или этиловый спирт, хлороформ, четыреххлористый углерод, диметилформамид, 1,6-диметилнафталин.

По растворимости нефтяных фракций в органических растворителях последние можно разбить на две группы. С первой группой при обычных температурных условиях нефти и нефтяные фракции смешиваются во всякой пропорции. К »им относятся: серный эфир, бензол, сероуглерод, хлороформ, четыреххлористый углерод.

Метиленхлорид Хлороформ Четыреххлористый угле- 0,02-0,05 0,035-0,05 0,004-0,006 0,001-0,005** 0,002 ** - 25-40 -40 до +30 20-25 ОЛ

В процессе работы катализатор теряет хлор вследствие вымывания остаточной влагой, содержащейся в сырье и циркулирующем водородсодер-жащем газе. Для поддержания концентрации хлора проводят хлорирование катализатора - в сырье постоянно подают хлорорганические соединения, которые разлагаются с выделением хлора.

Наиболее вероятный механизм действия активаторов, заключается в том, что, являясь полярными веществами, они способствуют уменьшению межмолекулярных сил взаимодействия молекул твердых и жидких углеводородов. При этом твердые углеводороды высвобождаются из раствора, что благоприятствует образованию спиралеобразной гексагональной структуры карбамида и, следовательно, комплексообразованию. Эта гипотеза объясняет и тот факт, что полярные. "Однако эта гипотеза встречает возражение в связи с тем, что количество активатора, как правило, слишком мало для создания гомогенной фазы. Существует предположение, что активаторы, являясь полярными веществами, в условиях карбамидной депарафинизации растворяют жидкие углеводороды и тем самым способствуют уменьшению межмолекулярных сил взаимодействия между молекулами твердых и жидких углеводородов. При этом твердые углеводороды высвобождаются из раствора, что благоприятствует образованию спиралеобразной гексагональной структуры карбамида и, следовательно, комплексообразованию. Эта гипотеза объясняет и тот факт, "что полярные растворители легко растворяют жидкие и не растворяют твердые углеводороды, выполняя одновременно функции растворителя и активатора в процессе комплексообразо-вания.

Наиболее вероятный механизм действия активаторов заключается в том, что, являясь полярными веществами, они способствуют уменьшению межмолекулярных сил взаимодействия молекул твердых и жидких углеводородов. При этом твердые углеводороды высвобождаются из раствора, что благоприятствует образованию спиралеобразной гексагональной структуры карбамида и, следовательно, комплексообразованию. Эта гипотеза объясняет и тот факт, что полярные. "Однако эта гипотеза встречает возражение а связи с тем, что количество активатора, как правило, слишком мало для создания гомогенной фазы. Существует предположение, -что активаторы, являясь полярными веществами, в условиях йкарбамидной депарафшшзации растворяют жидкие углеводороды и тем самым способствуют уменьшению межмолекулярных сил взаимодействия между молекулами твердых и жидких углеводородов. При этом твердые углеводороды высвобождаются из раствора, что благоприятствует образованию спиралеобразной гексагональной структуры карбамида и, следовательно, комплексообразованию. Эта гипотеза объясняет и тот факт, что полярные растворители легко растворяют жидкие и не растворяют твердые углеводороды, выполняя одновременно функции растворителя и активатора в процессе комплексообразо-вания.

Оптимальным содержанием хлора в АПК считается 0,9%, в полиметаллических - 1,1%. Из-за большой влажности системы на начальной стадии пуска установки содержание хлора в катализаторе значительно снижается. Для восполнения необходимого количества хлора вынуждены в период пуска непрерывно добавлять в циркулирующий ВСГ хлорорганические соединения. Существует зависимость между равновесным содержанием хлора в катализаторах АП и серии КР в зависимости от молекулярного соотношения Н20:НС1 . При повышении температуры на 10°С в диапазоне 400- 520 °С массовое содержание хлора в катализаторе при прочих равных условиях уменьшается на 0,03%.

ХЛОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ В НЕФТИ И СПОСОБЫ ИХ УДАЛЕНИЯ ПРИ ОБЕССОЛИВАНИИ

Из литературных источников известно, что галогены встречаются во всех нефтях за некоторым исключением. В их составе преобладают хлорорганические соединения; содержание хлора достигает КГ2 %, Содержание иода и брома в зависимости от месторождения нефти колеблется в пределах 10-10"1 °%. Количество иода часто преобладает по сравнению с количеством брома. Содержание фтора, связанного с органическими веществами, в нефтях не обнаружено.

время для ряда нефтей обнаружено, что даже после полного удаления из нефти неорганических хлористых солей на электрообессоливающих установках хлористоводородная коррозия при перегонке нефти не прекращается. Хлорорганические соединения представляют собой дополнительный к неорганическим хлоридам источник образования хлористого водорода в процессе перегонки нефти. Хлорорганические соединения в воде не растворяются, поэтому при промывке нефти водой на ЭЛОУ они не удаляются вместе с неорганическими хлоридами, В литературе имеется очень мало сведений о природе, составе, свойствах и методах определения хлорорганических соединений в нефти,

Как видно из приведенных данных, содержание хлорорганических соединений зависит от природы нефти и может изменяться в широких пределах. Пользуясь этим методом, установили, что Хлорорганические соединения связаны с гетероатомными соединениями и концентрируются в асфальтенах, где их содержание примерно в 10 раз больше, чем в исходной нефти. Для дальнейшего изучения хлорорганических соединений, содержащихся в нефти, были выбраны асфальтены, выделенные общепринятым методом Гольде. Содержание хлора в асфальтенах для сравнения

К веществам данной группы относятся ДДТ, гексахлорциклогексан (ГХЦГ), гексахлоран, алдрин и др. Большинство является твердыми ве­ществами, хорошо растворимыми в жирах.

В организм хлорорганические вещества поступают ингаляционным путем, через кожные покровы и перорально. Выделяются почками и через ЖКТ. Вещества обладают выраженными кумулятивными свойства­ми и накапливаются в паренхиматозных органах, липоидосодержащих тканях.

Хлорорганические соединения обладают липоидотропностью, спо­собны проникать внутрь клеток и блокировать функцию дыхательных ферментов, в результате чего нарушаются процессы окисления и фосфо-рилирования во внутренних органах и нервной ткани.

При острых отравлениях в легких случаях наблюдается слабость, головная боль, тошнота. В тяжелых случаях имеет место поражение нервной системы (энцефалополиневрит), печени (гепатит), почек (нефропатия), органов дыхания (бронхит, пневмония), наблюдается по­вышение температуры тела.

Для хронического отравления характерны функциональные наруше­ния нервной деятельности (астеновегетативный синдром), изменение функции печени, почек, сердечно-сосудистой системы, эндокринной сис­темы, ЖКТ. При попадании на кожу хлорорганические соединения вызы­вают профессиональные дерматиты.

Фосфорорганические соединения.

К фосфорорганическим соединениям (ФОС) относятся карбофос, хлорофос, тиофос, метафос и др. ФОС плохо растворимы в воде и хо­рошо растворимы в жирах.

Поступают в организм преимущественно ингаляционным путем, а также через кожные покровы и перорально. Распределяются в организме главным образом в липоидосодержащих тканях, включая нервную систе­му. Выделяются ФОС почками и через ЖКТ.

Механизм токсического действия ФОС связан с угнетением фермен­та холинэстеразы, разрушающей ацетилхолин, что приводит к накоплению ацетилхолина, избыточному возбуждению М- и Н-холинорецепторов.

Клиническая картина описывается холиномиметическими эффекта­ми: тошнотой, рвотой, спастическими болями в животе, слюнотечением, слабостью, головокружением, явлениями бронхоспазма, брадикардией, сужением зрачков. В тяжелых случаях возможны судороги, непроизволь­ное мочеиспускание и дефекация.

Профилактика.

1. Технологические мероприятия - механизация и автоматизация работы с ядохимикатами. Запрещено опрыскивание растений ядохимикатами ручным способом.

2. Строгое соблюдение правил хранения, транспортировки и применения ядохимикатов.

3. Санитарно-техничесше меры. Крупные склады хранения ядохимика­тов должны располагаться не ближе 200 метров от жилых зданий и скотных дворов. Их оборудуют приточно-вытяжной вентиляцией.

4. Применение средств индивидуальной защиты. Работающих с химика­тами снабжают спецодеждой, защитными приспособлениями (противогаз, респиратор, очки). После работы обязательно принимают душ.

5. Гигиеническое нормирование. Концентрация ядохимикатов в склад­ских помещениях и при работе с ними не должна превышать ПДК.

6. Длительность рабочего дня устанавливаю в пределах 4-6 часов в зависимости от степени токсичности ядохимикатов. В жаркое время года работы следует производить в утренние и вечерние часы. Запре­щена обработка посевных площадей в ветреную погоду.

7. Ознакомление рабочих с токсическими свойствами химикатов и спо­собами безопасной работы с ними.

8. Лечебно-профилактические мероприятия. Предварительные и перио­дические медицинские осмотры. Нельзя работать с химикатами под­росткам, беременным и кормящим женщинам, а также лицам с повы­шенной чувствительностью к ядохимикатам.

133. Охрана окружающей среды при использовании в сельском хозяйстве агрохимикатов.

Ни один новый пестицид не может быть использован в сельскохозяйственной практике без специального разрешения Министерства здравоохранения России.

Уровень загрязненности атмосферного воздуха пестицидами зависит от их физико-химических свойств, агрегатного состояния, способа применения. Наибольшее загрязнение наблюдается при обработке растений авиационным методом с применением аэрозолей. Поэтому поля, расположенные от населенных пунктов ближе 1 км, не допускается обрабатывать этим методом. В этих случаях следует применять наземную аппаратуру, за исключением аэрозольных генераторов, и использовать умеренно и малоопасные препараты.

В черте населенного пункта и в радиусе 1 км вокруг него, согласно санитарным правилам, не допускается обработка растений стойкими и высокоопасными пестицидами, а также веществами, имеющими неприятный запах, например метафос, хлорсмесь. Химическую обработку зеленых насаждений в этом случае следует проводить на рассвете, до восхода солнца. Запрещается обработка насаждений любыми пестицидами на территории больниц, школ, детских и оздоровительных учреждений, спортплощадок.

О проведении предстоящей обработки пестицидами зеленых насаждений в населенном пункте и вблизи него необходимо извещать санэпидстанцию и жителей, так как пребывание людей в обрабатываемой зоне не допускается.

Растительные продукты и корма, выращенные на участках, обработанных стойкими пестицидами, остаточное количество которых превышает предельно допустимое, могут быть разрешены для питания и на корм скоту в каждом конкретном случае органами санитарного и ветеринарного контроля.

Чтобы предупредить проникновение в водоем пестицидов при обработке ими полей, лесов, лугов, необходимо соблюдать санитарно-защитную зону, равную 300 м от обрабатываемых участков к водоему. Размер этой зоны может быть увеличен в зависимости от рельефа местности, характера и интенсивности травяного покрова. При необходимости обработки растений в самой зоне нужно применять нестойкие мало- и умеренно опасные препараты, используя при этом наземную аппаратуру.

Не допускается применение пестицидов в первом поясе зоны санитарной охраны хозяйственно-питьевых водопроводов. На территории второго пояса разрешается применять пестициды, не обладающие кумулятивными свойствами. Не допускается мытье тары, в которой находились пестициды, сброс загрязненных пестицидами вод и остатков неиспользованных препаратов в эти водоемы.

134. Основы личной гигиены. Гигиена кожи и полости рта.

Личная гигиена касается вопросов не только индивидуального плана, но и социального. Она включает в себя следующие разделы:

1. Гигиена тела человека, гигиена полости рта, гигиена кожи, косметические вопросы;

2. Гигиена сна и отдыха - принципы правильного чередования труда и отдыха, оптимальный суточный режим;

3. Гигиенические правила рационального питания и отказ от вредных привычек;

4. Гигиена одежды и обуви.

Главная задача личной гигиены как науки - исследование влияния условий труда и быта на здоровье людей с целью предупреждения заболеваний и обеспечения оптимальных условий жизни человека для сохранения здоровья и долголетия.

Исследования показали, что количество нанесенных на чистую кожу бактериальных культур уменьшается на 85% через 10 мин. Вывод прост: чистая кожа имеет бактерицидные свойства, грязная - во многом их утрачивает. Открытые участки тела в большей степени подвержены загрязнению. Особенно много вредных микроорганизмов находится под ногтями, поэтому уход за ними очень важен. Почаще остригайте их и держите в чистоте.

Основные средства личной гигиены для ухода за кожей - вода и мыло. Лучше, если вода будет мягкая, а мыло - туалетное. Не забывайте учитывать особенности вашей кожи. Она может быть нормальной, сухой или жирной. Настоятельно рекомендуется принимать душ после работы и перед сном. Температура воды при этом должна быть чуть выше нормальной температуры тела - 37-38 градусов.

Личная гигиена включает в себя мытье в ванне или бане с применением мочалки нужно не реже раза в неделю. После мытья непременно смените нательное белье.

Ноги необходимо ежедневно мыть прохладной водой и мылом. Холодная вода уменьшает потовыделение.

Волосы желательно мыть в мягкой воде. Для ее смягчения добавьте 1 чайную ложку пищевой соды на 5 л воды. Сухие и нормальные волосы следует мыть раз в 10 дней, а жирные - раз в неделю. Подходящая температура воды - 50-55 градусов. Не лишним будет ополаскивать волосы крепким настоем ромашки.

135. Гигиена одежды и обуви, характеристика и свойства материалов для изготовления одежды обуви.

Одежда служит для регулирования теплоотдачи тела, является защитой от не­благоприятных метеорологических условий, внешних загрязнений, механи­ческих повреждений. Одежда остается одним из важных средств адаптации человека к условиям окружающей среды.

В связи с различными физиологическими особенностями организма, ха­рактером выполняемой работы и условиями окружающей среды различают несколько типов одежды:

■ бытовая одежда, изготовляемая с учетом сезонных и климатических осо­бенностей (зимняя, летняя, одежда для средних широт, севера, юга);

■ детская одежда, которая при малой массе, свободном покрое и изготовле­нии из мягких тканей обеспечивает высокую теплозащиту в холодное вре­мя года и не приводит к перегреванию летом;

■ профессиональная одежда, сконструированная с учетом условий труда, за­щищающая человека от воздействия профессиональных вредностей. Видов профессиональной одежды много; это обязательный элемент средств лич­ной защиты работающего. Одежда часто имеет решающее значение в ослаб­лении влияния неблагоприятного профессионального фактора на организм;

■ спортивная одежда, предназначенная для занятий различными видами спорта. В настоящее время конструированию спортивной одежды прида­ется большое значение, особенно в скоростных видах спорта, где ослабле­ние трения воздушных потоков о тело спортсмена способствует улучше­нию спортивных результатов. Кроме того, ткани для спортивной одежды должны быть эластичными, с хорошей гигроскопичностью и воздухопро­ницаемостью;

■ военная одежда особого покроя из определенного ассортимента тканей. Гигиенические требования, предъявляемые к тканям и покрою военной одежды, особенно высоки, так как одежда военного - это его дом. Ткани должны обладать хорошей гигроскопичностью, воздухопроницаемостью, хорошо сохранять тепло, быстро высыхать при намокании, быть износо­устойчивыми, пылестойкими, легко отстирываться. При носке ткань не должна обесцвечиваться и деформироваться. Даже совершенно мокрый комплект одежды солдата не должен весить более 7 кг, иначе тяжелая одежда будет снижать работоспособность. Различают повседневную, парадную и рабочую военную одежду. Кроме того, имеются комплекты сезонной одежды. Покрой военной одежды различен и зависит от рода войск (одежда моряков, пехотинцев, десантников). Парадная одежда имеет различные от­делочные детали, которые придают костюму торжественность и нарядность;

■ больничная одежда, состоящая преимущественно из белья, пижамы и ха­лата. Такая одежда должна быть легкой, хорошо очищаться от загрязне­ний, легко дезинфицироваться, ее изготавливают обычно из хлопчатобу­мажных тканей. Покрой и внешний вид больничной одежды требуют даль­нейшего совершенствования. В настоящее время возможно изготовление больничной одежды одноразового пользования из бумаги особого состава.

Ткани для одежды делают из растительных, животных и искусственных во­локон. Одежда в целом состоит из нескольких слоев и имеет различную.тол­щину. Средняя толщина одежды различается в зависимости от времени года. Например, летняя одежда имеет толщину 3,3-3,4 мм, осенняя - 5,6-6,0 мм, зимняя - от 12 до 26 мм. Масса мужской летней одежды составляет 2,5-3 кг, зимней - 6-7 кг.

Независимо от типа, назначения, покроя и формы одежда должна соответ­ствовать погодным условиям, состоянию организма и выполняемой работе, весить не более 10% массы тела человека, иметь не затрудняющий кровообра­щения покрой, не стесняющий дыхания и движений и не вызывающий сме­щения внутренних органов, легко очищаться от пыли и загрязнений, быть прочной.

Одежда играет большую роль в процессах теплообмена организма с окружа­ющей средой. Она обеспечивает такой микроклимат, который в различных ус­ловиях окружающей среды позволяет организму оставаться в нормальном теп­ловом режиме. Микроклимат пододежного пространства является основным параметром при выборе костюма, так как в конечном итоге пододежный мик­роклимат в значительной степени определяет тепловое самочувствие человека. Под пододежным микроклиматом следует понимать комплексную характеристику физических факторов воздушной прослойки, прилегающей к поверхности кожи и непосредственно влияющей на физиологическое состояние че ловека. Эта индивидуальная микросреда находится в особенно тесном взаи­модействии с организмом, изменяется под влиянием его жизнедеятельности и в свою очередь непрерывно влияет на организм; от особенностей пододежно­го микроклимата зависит состояние терморегуляции организма.

Пододежный микроклимат характеризуется температурой, влажностью воз­духа и содержанием углекислоты.

Температура пододежного пространства колеблется от 30,5 до 34,6 °С при температуре окружающего воздуха 9-22 °С. В умеренном климате температура пододежного пространства понижается по мере удаления от тела, а при высо­кой температуре окружающей среды понижается по мере приближения к телу из-за нагревания солнечными лучами поверхности одежды.

Относительная влажность пододежного воздуха в условиях средней клима­тической полосы обычно меньше влажности окружающего воздуха и повыша­ется при повышении температуры воздуха. Так, например, при температуре окружающего воздуха 17 °С влажность подолежного воздуха составляет около 60%, при повышении температуры атмосферного воздуха до 24 °С влажность воздуха в пододежном пространстве уменьшается до 40%. При повышении температуры окружающего воздуха до 30-32 °С, когда человек активно потеет, влажность пододежного воздуха возрастает до 90-95%.

Воздух пододежного пространства содержит около 1,5-2,3% углекислоты, ее источником является кожа. При температуре окружающего воздуха 24-25 °С за 1 ч в пододежное пространство выделяется 255 мг углекислоты. В загряз­ненной одежде на поверхности кожи, особенно при увлажнении и повыше­нии температуры, происходит интенсивное разложение пота и органических веществ со значительным увеличением содержания углекислоты в воздухе под­одежного пространства. Если в платье из ситца или сатина свободного покроя содержание углекислоты в воздухе пододежного пространства не превышает 0,7%, то в узкой и тесной одежде из тех же тканей количество углекислоты достигает 0,9%, а в теплой одежде, состоящей из 3-4 слоев, оно увеличивается до 1,6%.

Свойства одежды в значительной мере зависят от свойств тканей. Ткани должны обладать теплопроводностью соответственно климатическим условиям, достаточной воздухопроницаемостью, гигроскопичностью и влагоемкостью, малой газопоглощаемостью, не иметь раздражающих свойств. Ткани должны

быть мягкими, эластичными и вместе с тем прочными, не изменять своих гигиенических свойств в процессе носки.

Хорошая воздухопроницаемость важна для летней одеж­ды, наоборот, одежда для работы на ветру при низкой температуре воздуха должна иметь минимальную воздухопроницаемость. Хорошее поглощение во­дяных паров - необходимое свойство бельевых тканей, совершенно неприем­лемое для одежды людей, работающих в атмосфере повышенной влажности или при постоянном смачивании одежды водой (рабочие красильньгх цехов, моряки, рыбаки и др.).

При гигиенической оценке тканей одежды исследуют их отношение к воз­духу, воде, тепловые свойства и способность задерживать или пропускать уль­трафиолетовые лучи.

Воздухопроницаемость тканей имеет большое значение для вентиляции пододежного пространства. Она зависит от количества и объема пор в ткани, характера обработки ткани.

Воздухонепроницаемая одежда создает затруднения в вентилировании по­додежного пространства, которое быстрое насыщается водяными парами, что нарушает испарение пота и создает предпосылки для перегревания человека.

Очень важно сохранение тканями достаточной воздухопроницаемости и во влажном состоянии, т. е. после смачивания дождем или намокания от пота. Мокрая одежда затрудняет доступ наружного воздуха к поверхности тела, в пододежном пространстве накапливаются влага и углекислота , что снижает защитные и тепловые свойства кожи.

Важным показателем гигиенических свойств тканей является их отношение к воде. Вода в тканях может находиться в виде паров либо в жидкокапельном состоянии. В первом случае говорят огигроскопичности , во втором - о влагоемкости тканей.

Гигроскопичность означает способность тканей поглощать воду в виде во­дяных паров из воздуха - впитывать парообразные выделения кожи человека. Гигроскопичность тканей различна. Если гигроскопичность льняного полот­на принять за единицу, то гигроскопичность ситца составит 0,97, сукна - 1,59, шелка - 1,37, замши - 3,13.

Мокрая одежда быстро отнимает тепло от тела и тем самым создает предпо­сылки к переохлаждению. При этом имеет значение время испарения. Так, фланель, сукно медленнее испаряют воду, значит, теплоотдача шерстяной одежды за счет испарения будет меньше, чем шелковой или льняной. В связи с этим влажная одежда из шелка, ситца или полотна даже при достаточно высо­кой температуре воздуха вызывает ощущение зябкости. Надетая поверх фла­нелевая или шерстяная одежда значительно смягчает эти ощущения.

Большое значение имеют тепловые свойства тканей. Потери тепла через одежду определяются теплопроводными свойствами ткани, а также зависят от насыщения тканей влагой. Степень влияния тканей одежды на общую теплопотерю служит показателем ее тепловых свойств. Эта оценка проводится пу­тем определения теплопроводности тканей.

Под теплопроводностью понимают количество тепла в калориях, проходя­щее в 1 с через 1 см 2 ткани при ее толщине 1 см и температурной разнице на противоположных поверхностях в 1 °С. Теплопроводность ткани зависит от величины пор в материале, причем имеют значение не столько крупные про­межутки между волокнами, сколько мелкие - так называемые капиллярные поры. Теплопроводность ношеной или неоднократно стиранной ткани повы­шается, так как капиллярных пор становится меньше, число более крупных промежутков увеличивается.

Вследствие различной влажности окружающего воздуха поры одежды со­держат большее или меньшее количество воды. От этого меняется теплопро­водность, так как влажная ткань лучше проводит тепло, чем сухая. При пол­ном намокании теплопроводность шерсти увеличивается на 100%, шелка на 40% и хлопчатобумажных тканей на 16%.

Существенное значение имеет отношение тканей к лучистой энергии - способность задерживать, пропускать и отражать как интегральный поток сол­нечной радиации, так и биологически наиболее активные инфракрасные и ультрафиолетовые лучи. Поглощение тканями видимых и тепловых лучей в значительной мере зависит от их окраски, а не от материала. Любые неокра­шенные ткани поглощают видимые лучи одинаково, но темные ткани погло­щают больше тепла, чем светлые.

В жарком климате белье лучше делать из хлопчатобумажных окрашенных тканей (красный, зеленый), обеспечивающих лучшую задержку солнечных лучей и наименьший доступ тепла к коже.

Одной из существенных особенностей тканей является их проницаемость для ультрафиолетовых лучей. Она важна как элемент профилактики ультра­фиолетовой недостаточности, которая часто возникает у жителей крупных промышленных городов с интенсивным загрязнением атмосферного воздуха. Особое значение имеет прозрачность материалов в отношении ультрафиоле­товых лучей для жителей северных районов, где увеличение площади откры­тых частей тела не всегда возможно из-за суровых климатических условий.

Способность материалов пропускать ультрафиолетовые лучи оказалась нео­динаковой. Из синтетических тканей наиболее проницаемы для ультрафиоле­товых лучей капрон и нейлон - они пропускают 50-70% ультрафиолетовых лучей. Значительно хуже пропускают ультрафиолетовые лучи ткани из ацетат­ного волокна (0,1-1,8%). Плотные ткани - шерсть, сатин пропускают ультра­фиолетовые лучи плохо, а ситец и батист гораздо лучше.

Шелковые ткани редкого плетения, как неокрашенные (белые), так и окра­шенные в светлые тона (желтый, салатовый, голубой), более прозрачны для ультрафиолетовых лучей, чем материалы с большей удельной плотностью, тол­щиной, а также темных и насыщенных цветов (черный, сиреневый, красный).

Ультрафиолетовые лучи , прошедшие через ткани на основе полимеров, со­храняют свои биологические свойства и прежде всего антирахитическую ак­тивность, а также стимулирующее действие на фагоцитарную функцию лей­коцитов крови. Сохраняется также высокая бактерицидная эффективность по отношению к кишечной палочке и золотистому стафилококку. Облучение уль­трафиолетовыми лучами через капроновые ткани уже через 5 мин приводит к гибели 97,0-99,9% бактерий.

Под влиянием носки ткань одежды изменяет свои свойства вследствие из­носа и загрязнения.

Химические волокна делятся на искусственные и синтетические. Искусст­венные волокна представлены целлюлозой и ее ацетатными, вискозными и триацетатными эфирами. Синтетические волокна - это лавсан, кашмилон, хлорин, винил и т.д.

По физико-химическим и физико-механическим свойствам химические волокна значительно превосходят натуральные.

Синтетические волокна высокоэластичны, обладают значительным сопро­тивлением к многократным деформациям, устойчивы к истиранию. В отличие от натуральных химические волокна устойчивы к воздействию кислот, щело­чей, окислителей и других реагентов, а также к плесени и моли.

Ткани из химических волокон обладают антимикробным свойством. Так, на хлориновом белье при опытной носке микроорганизмы выживают значи­тельно меньше, чем на белье из натуральных тканей. Созданы новые волокна, которые подавляют рост стафилококковой флоры и кишечной палочки.

Ткани из химических волокон обладают и более высокой воздухопроница­емостью, чем материалы из натуральных волокон такой же структуры. Возду­хопроницаемость лавсановых, капроновых и хлориновых тканей выше, чем хлопчатобумажных.

Обувь (кожаная) должна способствовать формированию свода стопы, предотвращать развитие плоскостопия – иметь широкий приподнятый носок и каблук выс. 10 мм, плотный задник, обеспечивающий фиксацию пятки. Кончики пальцев не должны доходить до носка на 10 мм. Для подростков и взрослых в одежде и обуви возможно использование синтетических материалов, напр. искусственного меха, влаго– и ветрозащитных тканей для верхней одежды, кожезаменителей для обуви. Обувь, предназначенная для постоянного ношения, должна быть лёгкой, соответствовать размеру и иметь каблук не выше 3–4 см. Несоответствие её форме стопы, ношение тесной, узкой обуви на высоком каблуке приводит к деформации костей и суставов стопы, позвоночника, таза, к укорочению икроножных мышц, растяжению связок и вывихам голеностопного сустава. Популярные среди подростков кроссовки должны иметь стельки и подкладку из гигроскопического материала, толстую эластичную подошву, прочный верх со вставками-уплотнителями. Носить их следует с шерстяными или плотными хлопчатобумажными носками.

Одежду необходимо регулярно стирать, подвергать химической чистке; обувь – дезинфицировать, вкладывая внутрь смоченную формалином бумагу. Недопустимо пользование чужой одеждой и обувью.

136. Ионизирующие излучения, их виды, свойства и гигиеническая характеристика. Принципы защиты при работе с источниками ионизирующих излучений.

Ионизирующее излучение - в самом общем смысле - различные виды микрочастиц и физических полей, способные ионизировать вещество.

· Альфа-излучение представляет собой поток альфа-частиц - ядер гелия-4. Альфа-частицы, рождающиеся при радиоактивном распаде, могут быть легко остановлены листом бумаги.

· Бета-излучение - это поток электронов, возникающих при бета-распаде; для защиты от бета-частиц энергией до 1 МэВ достаточно алюминиевой пластины толщиной в несколько миллиметров.

· Гамма-излучение обладает гораздо большей проникающей способностью, поскольку состоит из высокоэнергичных фотонов, не обладающих зарядом; для защиты эффективны тяжёлые элементы (свинец и т. д.), поглощающие МэВ-ные фотоны в слое толщиной несколько см. Проникающая способность всех видов ионизирующего излучения зависит от энергии

Различают два вида эффекта воздействия на организм ионизирующих излучений: соматический и генетический . При соматическом эффекте последствия проявляются непосредственно у облучаемого, при генетическом - у его потомства. Соматические эффекты могут быть ранними или отдалёнными. Ранние возникают в период от нескольких минут до 30-60 суток после облучения. К ним относят покраснение и шелушение кожи, помутнение хрусталика глаза, поражение кроветворной системы, лучевая болезнь, летальный исход. Отдалённые соматические эффекты проявляются через несколько месяцев или лет после облучения в виде стойких изменений кожи, злокачественных новообразований, снижения иммунитета, сокращения продолжительности жизни.

При изучении действия излучения на организм были выявлены следующие особенности:

1. Высокая эффективность поглощённой энергии, даже малые её количества могут вызвать глубокие биологические изменения в организме.
2. Наличие скрытого (инкубационного) периода проявления действия ионизирующих излучений.
3. Действие от малых доз может суммироваться или накапливаться.
4. Генетический эффект - воздействие на потомство.
5. Различные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению.
6. Не каждый организм (человек) в целом одинаково реагирует на облучение.
7. Облучение зависит от частоты воздействия. При одной и той же дозе облучения вредные последствия будут тем меньше, чем более дробно оно получено во времени.

Ионизирующее излучение может оказывать влияние на организм как при внешнем (особенно рентгеновское и гамма-излучение), так и при внутреннем (особенно альфа-частицы) облучении. Внутреннее облучение происходит при попадании внутрь организма через лёгкие, кожу и органы пищеварения источников ионизирующего излучения. Внутреннее облучение более опасно, чем внешнее, так как попавшие внутрь ИИИ подвергают непрерывному облучению ничем не защищённые внутренние органы.

Под действием ионизирующего излучения вода, являющаяся составной частью организма человека, расщепляется и образуются ионы с разными зарядами. Полученные свободные радикалы и окислители взаимодействуют с молекулами органического вещества ткани, окисляя и разрушая её. Нарушается обмен веществ. Происходят изменения в составе крови - снижается уровень эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и нейтрофилов. Поражение органов кроветворения разрушает иммунную систему человека и приводит к инфекционным осложнениям.

137. Ионизирующие излучения: α-излучение, природа, характеристика, свойства, длина пробега в воздухе. Защита от α-излучения.

Альфа-излучение (альфа-лучи) - один из видов ионизирующих излучений; представляет собой поток быстро движущихся, обладающих значительной энергией, положительно заряженных частиц (альфа-частиц).

Основным источником альфа-излучения служат альфа-излучатели - радиоактивные изотопы, испускающие альфа-частицы в процессе распада. Особенностью альфа-излучений является его малая проникающая способность. Пробег альфа-частиц в веществе (то есть путь, на котором они производят ионизацию) оказывается очень коротким (сотые доли миллиметра в биологических средах, 2,5-8 см в воздухе). Однако вдоль короткого пути альфа-частицы создают большое число ионов, то есть обусловливают большую линейную плотность ионизации. Это обеспечивает выраженную относительную биологическую эффективность, в 10 раз большую, чем при воздействии рентгеновского и гамма-излучений. При внешнем облучении тела альфа-частицы могут (при достаточно большой поглощенной дозе излучения) вызывать сильные, хотя и поверхностные (короткий пробег) ожоги; при попадании через рот долгоживущие альфа-излучатели разносятся по телу током крови и депонируются в органах ретикулоэндотелиальной системы и др., вызывая внутреннее облучение организма.

От альфа-лучей можно защититься путём:

• увеличения расстояния до ИИИ, т.к. альфа-частицы имеют небольшой пробег;
• использования спецодежды и спецобуви, т.к. проникающая способность альфа-частиц невысока;
• исключения попадания источников альфа-частиц с пищей, водой, воздухом и через слизистые оболочки, т.е. применение противогазов, масок, очков и т.п.

138. Ионизирующие излучения: β-излучение, природа, характеристика, свойства, длина пробега в воздухе. Защита от β-излучения.

Бета-излучение - представляет собой поток электронов (β - -излучение, или, чаще всего, просто β -излучение) или позитронов (β + -излучение), возникающих при радиоактивном распаде. В настоящее время известно около 900 бета-радиоактивных изотопов.

Масса бета-частиц в несколько десятков тысяч раз меньше массы альфа-частиц. В зависимости от природы источника бета-излучений скорость этих частиц может лежать в пределах 0,3 – 0,99 скорости света. Энергия бета-частиц не превышает нескольких МэВ, длина пробега в воздухе составляет приблизительно 1800 см, а в мягких тканях человеческого тела ~ 2,5 см. Проникающая способность бета-частиц выше, чем альфа-частиц (из-за меньших массы и заряда). Например, для полного поглощения потока бета-частиц, обладающих максимальной энергией 2 МэВ, требуется защитный слой алюминия толщиной 3,5 мм. Ионизирующая способность бета-излучения ниже, чем альфа-излучения: на 1 см пробега бета-частиц в среде образуется несколько десятков пар заряженных ионов.

В качестве защиты от бета-излучения используют:

• ограждения (экраны), с учётом того, что лист алюминия толщиной несколько миллиметров полностью поглощает поток бета-частиц;
• методы и способы, исключающие попадание источников бета-излучения внутрь организма.

139. Ионизирующие излучения: γ-излучение, природа, характеристика, свойства, длина пробега в воздухе. Защита от γ-излучения.

Га́мма-излуче́ние (гамма-лучи, γ-лучи) - вид электромагнитного излучения с чрезвычайно малой длиной волны - < 5×10 −3 нм и, вследствие этого, ярко выраженными корпускулярными и слабо выраженными волновыми свойствами.

Гамма-квантами являются фотоны с высокой энергией. Средний пробег гамма-кванта составляет около 100 м в воздухе и 10-15 см в биологической ткани. Гамма-излучение может также возникать при торможении быстрых заряженных частиц в среде (тормозное гамма-излучение) или при их движении в сильных магнитных полях (синхротронное излучение).
Источниками гамма-излучения являются также процессы в космическом пространстве. Космические гамма-лучи приходят от пульсаров, радиогалактик, квазаров, сверхновых звёзд.
Гамма-излучение ядер испускается при переходах ядра из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией, и энергия испускаемого гамма-кванта с точностью до незначительной энергии отдачи ядра равна разности энергий этих состояний (уровней) ядра.

Защиту от рентгеновского излучения и гамма-излучения необходимо организовывать с учётом того, что эти виды излучения отличаются большой проникающей способностью. Наиболее эффективны следующие мероприятия (как правило, используемые в комплексе):

• увеличение расстояния до источника излучения;
• сокращение времени пребывания в опасной зоне;
• экранирование источника излучения материалами с большой плотностью (свинец, железо, бетон и др.);
• использование защитных сооружений (противорадиационных укрытий, подвалов и т.п.) для населения;
• использование индивидуальных средств защиты органов дыхания, кожных покровов и слизистых оболочек;
• дозиметрический контроль внешней среды и продуктов питания.

140. Понятие о закрытых источниках ионизирующих излучений. Принципы защиты.

Прежде всего необходимо отметить, что источники ионизирующих излу­чений в зависимости от отношения к радиоактивному веществу делятся на:

1) Открытые

2) Закрытые

3) Генерирующие ИИ

4) Смешанные

Закрытые источники - это источники, при нормальной эксплуатации которых радиоактивные вещества не попадают в окружающую среду

Эти источники находят широкое применение в практике. Например, они используются на судоверфях, в медицине (рентгеновский аппарат и тд.), в дефектоскопах, в химической промышленности.

Опасности при работе с закрытыми источниками:

1) Проникающая радиация.

2) Для мощных источников - образование общетоксических веществ (оксиды азота и др.)

3) В аварийных ситуациях - загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами.

Надо сказать, что при работе с источниками радиации человек может подвергаться

1. Внешнему облучению

2. Внутреннему облучению (когда радиоактивное вещество попадает в организм и происходит облучение изнутри)

При работе с закрытыми источниками ионизирующих излучений, как это было указано в определении, не происходит выброса радиоактивных ве­ществ в окружающую среду и поэтому они не могут попасть внутрь организ­ма человека.