УГЛЕВОДОРОДЫ (УВ) – это органические соединения, молекулы которых состоят только из атомов углерода и водорода. Являются важнейшими компонентами нефти и природного газа, продуктов их переработки. Широко применяют как сырье в промышленности, как топливо и др. Различают алифатические (или ациклические) и циклические (алициклические и ароматические) УВ.
Алифатические галоидированные УВ (АлГУВ) – органические соединения линейной или разветвленной «открытой» цепи, в которых один или несколько атомов водорода замещены галогеном (т. е. фторированные, хлорированные, бромированные или йодированные). Получают: прямым галоидированием в жидкой или газовой фазе – соответствующих алканов, спиртов, альдегидов или кетонов; гидрогалоидированием – алкенов и алкинов; оксихлорированием – алкенов; дегидрированием – насыщенных галоидзамещенных УВ. АлГУВ используются в производстве каучука, пластмасс, лаков, красок, при обработке металлов, в медицине и текстильной промышленности как растворители, вулканизаторы резины, промежуточные продукты для органического синтеза, компоненты пламегасящих составов, как фумиганты и инсектициды, хладагенты, теплоносители и др.
Содержание алифатических галоидированных
углеводородов в воздухе рабочей зоны
| Наименование вещества, № CAS, синонимы | ПДК, мг/м3 | Характеристика вещества |
| 1—Бромбутан [109—65—9] | 0,3 | п, «+», 2 класс |
| Бромоформ [75—25—2] Трибромметан | 5 | п, 3 класс |
| Тетрабромид углерода [558—13—4] | 0,2 | п, «+», 2 класс |
| Тетрахлорид углерода [56—23—5] | 20 | п, 2 класс |
| 1—Хлорбутан [109—69—3] | 0,5 | п, «+», 2 класс |
| 1,2—Дихлорпропан [78—87—5] | 10 | п, 3 класс |
| Бромистый этил [74—96—4] Бромэтан | 5 | п, 3 класс |
| Хлористый этил [75—00—3] Хлорэтан | 50 | п, 4 класс |
| 1,1,1—Трихлорэтан [71—55—6] | 20 | п, 4 класс |
| 1,2,3—Трихлорпропан [96—18—4] | 2 | п, 3 класс |
| Аллилхлорид [107—05—1] 3—Хлорпропен—1 | 2 | п, «+», 3 класс |
| 2—Хлор—1,3—бутадиен [126—99—8] β—Хлоропрен | 2 | п, 3 класс |
| 3—Хлор—2—метилпропен [563—47—3] γ—Хлоризобутилен | 0,3 | п, «+», 2 класс |
| 1,4—Дихлор—2—бутен [764—41—0] 1,4—Дихлорбутен—2 | 0,1 | п, «+», 2 класс |
| 1,3—Дихлорпропен [542—75—6] 3—Хлораллилхлорид | 5 | п, «+», 3 класс |
| 1,3—Гексахлорбутадиен [87—68—3] 1, 2, 3, 4, 5,5—Перхлорбута—1,3—диен | 0,005 | п, «+», 1 класс |
| Тетрахлорэтилен [127—18—4] | 10 | п, 3 класс |
| Винилхлорид [75—01—4] Хлорэтилен, хлорэтен | 5 | п, К, 1 класс |
| Винилиденхлорид [75—35—4] 1,1—Дихлорэтилен | 50 | п, 4 класс |
Сокращения и обозначения: ПДК – это предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны (по ГН 2.2.5.686 –98); п – пары; а – аэрозоль; класс – класс опасности вещества согласно ГОСТ 12.1.007 –76; «+» – требуется специальная защита кожи и глаз; К – это канцероген.
Как правило, АлГУВ проникают через неповрежденную кожу, выделяются через легкие в неизменном виде, могут накапливаться в организме, проникать через гематоэнцефалический и плацентарный барьеры. Образуют токсичные метаболиты, вызывающие клинические симптомы интоксикации. Некоторые АлГУВ рассматриваются как инертные вещества (см. Фреоны).
Фторированные алканы и алкены. Токсические свойства возрастают с повышением температуры кипения. В ряду фторзамещенных алканов (метана, этана и бутана) и алкенов токсичность снижается при увеличении атомов фтора в молекуле; для фторпроизводных пропана наблюдается обратная зависимость. Высокотоксичны дифторалканы, перфторизобутен. Присутствие в молекуле разных галогенов повышает токсичность вещества. Фторалкены токсичнее фторалаканов. Яды поражают нервную систему, легкие, печень. При попадании на кожу вызывают некроз тканей (по типу обморожения), при попадании в глаз – помутнение роговицы. Перфторированные УВ, несмотря на химическую инертность, изменяют показатели микросомальной системы биотрансформации чужеродных веществ в печени.
Клинические симптомы острой интоксикации (затрудненное дыхание, боль за грудиной, кашель, одышка, слабость, акроцианоз, тахикардия, тахипноэ, признаки нарушения коронарного кровообращения на ЭКГ, эритроцитоз; лейкоцитоз; возможен отек легких) развиваются быстро и держатся в течение 2 суток. Выздоровление наступает через 1 неделю (при отравлении средней тяжести без осложнений). При тяжелых отравлениях с осложнениями указанные признаки сохраняются до 4 недель.
Хронические интоксикации у работающих характеризуются функциональными нарушениями нервной системы (астении, неврастении), раздражением слизистых оболочек верхних дыхательных путей, изменениями картины крови (нейтрофильный лейкоцитоз, анемия и др.). Диффузные изменения миокарда являются осложнением хронического отравления. Провоцируются заболевания желудка, печени, желчевыводящих путей. Ингаляционное воздействие пыли или продуктов термоокислительной деструкции фторопласта может вызвать «фторполимерную лихорадку» (озноб, признаки раздражения верхних дыхательных путей, гипертермия, тахикардия, одышка, лейкоцитоз в крови). Хлорпроизводные алканов вызывают наркотический эффект, сила которого для водных растворов в целом возрастает с увеличением числа атомов хлора, однако на активность влияет и степень растворимости УВ в воде (пары хлороформа активнее паров четыреххлористого углерода). Приводят к поражению ЦНС, жировой инфильтрации печени (наиболее выражены при отравлении четыреххлористым углеродом, тетраи пентахлорэтаном, 1,2дихлорэтаном, хлороформом), нарушению функции и структуры почек, поджелудочной железы, сердечной мышцы, зрительного анализатора (хлорметан), кожных покровов и слизистых оболочек, изменению картины периферической крови.
При комбинированном поступлении в организм хлоралканов с этанолом токсический эффект усиливается, с др. алифатическими спиртами или др. хлорзамещенными УВ – это потенцируется.
Хлорпроизводные непредельных УВ. Острые отравления не характерны (быстрая потеря сознания, наркоз, судороги). Высокотоксичные соединения, хорошо проникают через неповрежденную кожу, накапливаются в организме, обладают политропным действием при всех путях поступления: поражают центральную (стволовая ретикулярная формация, гипоталамус, сосудодвигательный центр) и периферическую нервную систему, кости (акроостеолиз), соединительную ткань (склеродермия), дыхательную систему, печень, почки, кожный покров (дерматиты, экземы, длительно не заживающие язвы), иммунную систему, вызывают отдаленные последствия (хлорэтилен).
Бромзамещенные алканов. В гомологическом ряду токсичность бромалканов снижается с увеличением длины углеродной цепи. Хорошо проникают через кожу. Большинство бромзамещенных обладает узкой зоной токсического действия при любых путях поступления в организм. Клинические признаки интоксикации могут проявляться после периода относительного благополучия. Вызывают тяжелые, длительно текущие поражения нервной системы и заболевания почек и печени (снижение рефлексов, похудение, гипотония, нарушение фильтрационной функции почек, болезненность печени, нервных стволов конечностей, полиневриты, расстройства чувствительности, увеличение щитовидной железы, психотические реакции).
Йодзамещенные алканов. Наркотическое действие выражено слабее, а нейротоксическое – сильнее по сравнению с др. галоидзамещенными. Йодметан занимает особое место, вызывая тяжелые хронические отравления даже при воздействии низких концентраций.
Ароматические УВ (АУВ) – преимущественно жидкости, частью твердые вещества с характерным запахом. Температура кипения соединений в гомологическом ряду возрастает; у изомеров различия незначительны; растворимость в воде – низкая, но выше, чем у соответствующих УВ парафинового ряда. Бензольное кольцо весьма стойко по отношению к окислителям; у гомологов бензола окисляются обычно боковые цепи. Главным источником АУВ являются перегонка угля и ряд нефтехимических процессов. Соединения ароматического ряда широко используются для синтеза пластмасс, синтетического каучука, красителей, взрывчатых веществ, пестицидов, детергентов, духов и лекарств, но гл. обр. как компонент растворителей и состава горючего, в качестве высокооктановых компонентов моторных топлив.
Пары АУВ в высоких концентрациях обладают наркотическим действием. Наблюдается заметное различие между 2 группами АУВ. К одной группе относятся бензол и его производные с 2 алкильными группами в параположении. Эти АУВ вызывают у животных тремор, переходящий в судороги всего тела, остальные АУВ – это постепенно нарастающее угнетение, изредка клонические судороги. Рефлексы при действии большинства АУВ сохраняются почти до самой смерти, наступающей от паралича дыхательного центра. Продолжительность наркотического действия увеличивается с удлинением и разветвлением боковой цепи. Соединения с разветвленной боковой цепью более токсичны, чем с прямыми цепями; однозамещенные действуют сильнее, чем соответствующие дву и трехзамещенные. Хроническое отравление АУВ характеризуется поражением гл. обр. нервной, сердечнососудистой, кроветворной систем, а также печени и почек, однако могут отмечаться изменения и в др. органах и системах. Основные пути поступления АУВ в организм: ингаляционный, через желудочнокишечный тракт и неповрежденную кожу.
Содержание ароматических углеводородов в воздухе рабочей зоны
| Наименование вещества, № CAS, синонимы | ПДК, мг/м3 | Характеристика вещества |
| Бензол [71—43—2] | 15 | п, К, 2 класс |
| Толуол [108—88—3] Метилбензол | 150/50 | п, 4 класс |
| Этилбензол [100—41—4] | 150/50 | п, 4 класс |
| Диметилбензол [1330—20—7] 1,2—о-; 1,3—м— и 1,4—п— Ксилол | 150/50 | п, 3 класс |
| Псевдокумол [95—63—6] 1,2,4—Триметилбензол | 30/10 | п, 3 класс |
| Мезитилен [108—67—8] 1,3,5—триметилбензол | 30/10 | п, 3 класс |
| Кумол [98—82—8] Изопропилбензол | 150/50 | п, 4 класс |
| Дурол [95—93—2] 1, 2, 4, 5—Тетраметилбензол | 10 | а, 4 класс |
| Стирол [100—42—5] Винилбензол | 30/10 | п, 3 класс |
| α—Метилстирол [98—83—9] Метилвинилбензол | 15/5 | п, 2 класс |
| n—Цимол [25155—15—1] n—Метилизопропилбензол | 30/10 | п, «+», 3 класс |
| Нафталин [91—20—3] | 20 | п, 4 класс |
| Метилнафталин [1321—94—4] | 20 | п, 4 класс |
Сокращения и обозначения: а – аэрозоль; п – пары; К – это канцероген; «+» – требуется специальная защита кожи и глаз; класс – класс опасности; 150/50 – максимальная разовая концентрация / среднесменная концентрация; ПДК – это предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны.
Бензол (Б.) является ядром политропного действия, вызывающим острое и хроническое отравления. При торможении гемопоэза снижается количество стволовых клеток в кроветворных органах. Наиболее достоверным изменением в составе периферической крови при хронической интоксикации является лейкопения, которая обусловлена в основном абсолютным снижением содержания нейтрофилов; затем – тромбоцитопения и подавление эритропоэза. Хроническая интоксикация Б. довольно часто сопровождается гемморрагическими проявлениями, интенсивность которых, как правило, нарастает соответственно тяжести отравления и степени выраженности тромбоцитопении.
Самым опасным проявлением бензольной интоксикации является возникновение лейкозов. При хронической интоксикации Б. возникают: перестройка костной ткани, остеопороз, мелкоочаговый склероз, разволокнение кортикального слоя. Локализация костных изменений совпадает с зонами активного кроветворения – в длинных трубчатых костях, в дистальных метадиафизах бедренных и большеберцовых костей. Установлена связь поражения скелета с изменениями костномозгового кроветворения.
При легкой и средней (степени) интоксикации желудочная секреция повышена, кислотность понижена. При тяжелой – кислотность и переваривающая способность понижены. Изменения желудочной секреции могут наблюдаться до развития типичного симптомокомплекса интоксикации. Поражение печени с нарушением ее функциональной способности наряду с гематологической симптоматикой следует считать одним из клинических проявлений хронической интоксикации. Изменения функции печени развиваются на ранних стадиях отравления. В концентрациях на уровне 20 мг/м3 Б. способен оказывать модифицирующее влияние на рост и развитие злокачественных новообразований (по количеству образовавшихся опухолей и по величине латентного периода их развития). Имеются сведения об индукции аберраций хромосом у работающих в контакте с Б. Установлено, что у рабочих, длительное время соприкасающихся с Б. (стаж 8 –19 лет), в моче имеются метаболиты с мутагенной активностью (по тесту Эймса).
Нарушения нервной системы при воздействии Б. наступают как в результате его непосредственного действия, так и при опосредованном влиянии через систему кроветворения. Изменения нервной системы обратимы, однако нередко процесс приобретает стойкий характер, а у отдельных лиц может прогрессировать.
При бензольной интоксикации наблюдается определенная зависимость между гематологическими и аутоиммунными изменениями. Продукция антител является следствием, а не причиной интоксикации. При попадании Б. на слизистые оболочки возникают: жжение, нарушение обоняния, глотания, временное нарушение дыхания, кровь в слюне и носовой слизи. При частом соприкосновении рук с Б. наблюдаются: сухость кожи, трещины, зуд, краснота, отечность, пузырьковые высыпания. Иногда изза кожных поражений рабочие вынуждены бросать работу.
Этилбензол (ЭБ) – наркотик. Заметно выражено раздражающее действие вещества. В производственных условиях у большинства рабочих, имеющих контакт с ЭБ в концентрациях 30 –60 мг/м3, – жалобы на головные боли, раздражительность, быструю утомляемость. У части рабочих со стажем более 7 лет обнаружены функциональные нарушения нервной системы и некоторое увеличение печени. При высоких концентрациях ЭБ проявляется выраженное раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, слезотечение. Попадание жидкого ЭБ в глаз вызывает повреждение роговицы.
Толуол (Т.). В высоких концентрациях наркотический и раздражающий эффекты более выражены, чем у бензола. Действие Т. на кровь несравненно слабее бензола. Т. попадает в организм гл. обр. через дыхательные пути, в меньшей степени – через кожу. Выявлены следующие симптомы: головная боль, чувство усталости, потеря аппетита, тошнота, неприятный вкус во рту, анорексия, дрожь, резкая слабость, выраженная потеря координации движений. В производственных условиях при длительном воздействии относительно высоких концентраций Т. характерно раздражение слизистых оболочек, общие жалобы на головную боль, головокружение, слабость, раздражительность. Функциональные расстройства нервной системы укладываются в картину неврастенического синдрома с вегетативной дисфункцией. При контакте с кожей вызывает сухость, трещины, реже дерматиты. Наблюдаемые в отдельных случаях полиневриты связывают с действием Т., проникающего через кожу.
Изопропилбензол – вещество преимущественно нейротропного действия. При остром отравлении действует сильнее, чем бензол и толуол; наркоз наступает медленно и длится дольше. В условиях хронического отравления нарушает углеводную, белковообразовательную, антитоксическую функции печени, вызывает изменения системы крови, органов дыхания, почек. У рабочих на производстве диагностированы проявления неврастенического и астеновегетативного синдромов. Изменения крови проявляются в виде гиперхромной анемии, лейкоцитоза, переходящего в лейкопению с увеличением срока интоксикации, ретикулоцитоза; более выражены у женщин.
Стирол обладает общетоксическим, кожнорезорбтивным действием; вызывает наркоз. Раздражающий эффект более выражен, чем у бензола и толуола.
Одним из наиболее характерных (как по распространенности, так и по выраженности симптомов) является «печеночный» синдром с нарушениями антитоксической, белков образовательной, пигментной функций печени. В процесс вовлекается и сердечно-сосудистая система – жалобы на одышку при физических напряжениях. Объективно: глухость тонов сердца, артериальная сосудистая гипотония; со стороны крови умеренная лейкопения, относительный лимфоцитоз, повышение количества макроформ, увеличение среднего диаметра эритроцитов, диспротеинемия, билирубинемия, снижение протромбинового времени. При попадании на слизистые носа, глаз и глотки паров и аэрозоля – раздражение (соливация, лакримация). При случайном попадании в глаз – гиперемия конъюнктивы; возможно легкое повреждение роговицы. При повторных воздействиях на кожу – экземы, трещины, утолщения кожи кистей, сухость.
Нафталин поражает нервную систему, желудочно-кишечный тракт, почки. Характерны изменения в крови: гемолиз эритроцитов, лейкоцитоз, анемия. Вызывает катаракту, а также накопление аммиака в головном мозге, с чем связывается нарушение функции ЦНС. Концентрация 250 –280 мг/м3 быстро вызывает головную боль, непереносимое жжение в глазах, слезотечение; 15 мг/м3 переносится без жалоб 5 –6 ч. Отравление возможно при вдыхании паров и пыли, при проникновении через кожу. Метилнафталин несколько менее токсичен. Практически достижимые в воздухе концентрации не вызывают четких проявлений эффекта; отмечается незначительное раздражение верхних дыхательных путей, кашель; при попадании в глаза и на кожу – явления легкого раздражения.
Ароматические галоидированные УВ (АрГУВ) – вещества, содержащие один или более атомов галогенов (фтор, бром, хлор, йод) и бензольное кольцо (ядро). Широко применяются в народном хозяйстве, в т. ч. в промышленности, сельском хозяйстве и в быту.
Хлордериваты бензола (хлорбензол, дихлорбензол, трихлорбензол) необходимы в различных отраслях органического синтеза в качестве полупродуктов и растворителей, как исходное сырье в синтезе красителей, взрывчатых веществ, ядохимикатов, лекарственных препаратов, в производстве полисульфонопластмассы с высокой устойчивостью к внешним воздействиям, как растворители в производстве перхлорвиниловой смолы, жиров, нитроцеллюлозы и др. Обладают в основном однотипным характером действия, вызывая изменения в функциональном состоянии нервной системы, в составе периферической крови (нерезкая лейкопения, относительный лимфоцитоз, умеренная тромбоцитопения); поражение печени (гепатит). Степень токсичности соединений нарастает с увеличением атомов галогена в ядре. При воздействии в концентрациях 60 –600 мг/м3 у работающих отмечаются акроспастические реакции в виде акропарестезии, судорожных сокращений мышц пальцев рук, гиперстезии кистей, побеления одного или нескольких пальцев рук и ног; проявления вегетососудистой дистонии. К начальным признакам интоксикации на высшие отделы ЦНС относятся изменения ЭЭГ. При хронической интоксикации – поражение сердечнососудистой системы с дистрофией миокарда разной степени; признаки поражения печени. Возможно также развитие хронических гастритов гипоацидного типа, в отдельных случаях – умеренно выраженный бронхит. Действуют на кожу подобно бензолу, но слабее; могут вызывать экземы.
Гексахлорбензол – политропный кумулятивный яд. Наиболее ранние изменения наблюдаются в печени, ЦНС и сердечнососудистой системе. Нарушает порфириновый обмен. При протравливании семян отмечаются раздражение глаз, чувство жжения, сухость в полости рта и носа. К концу рабочего дня – слабость, головная боль, тошнота. При хроническом воздействии – фотодерматоз по типу порфирии, неврологические расстройства, резкое повышение выделения урои копропорфирина, поражение печени. По классификации МАИР – это канцерогенное вещество 2В (может быть канцерогеном по отношению к человеку).
Хлорированные нафталины применяются в качестве заменителей воска и смол; для изготовления конденсаторов, при прецизионном литье. В промышленности обычно применяют смеси, характеризуемые различным содержанием хлора, чаще всего смесь трии тетрахлорнафталинов. Общие отравления и кожные поражения происходят в результате паров расплавленных нафталинов или мелкой пыли, образующейся при их конденсации. Возможны отравления через кожу. Острые отравления маловероятны из-за низкой летучести. Характерный симптом хронического отравления – поражение печени (токсический гепатит, в тяжелой степени отравления – желтая острая атрофия печени). Страдают и др. паренхиматозные органы – почки, поджелудочная железа, сердце. Очень характерны поражения кожи – узелковые гнойниковые образования, фотодерматиты, пигментация.
Содержание ароматических галоидированных
углеводородов в воздухе рабочей зоны
| Наименование вещества, № CAS, синонимы | ПДК, мг/м3 | Характеристика вещества |
| Хлорбензол | 100/50 | п, «+», 3 класс |
| Дихлорбензол [253321—22—6] | 50/20 | п, «+», 4 класс |
| о—Дихлобензол [95—50—1] | ||
| м—Дихлорбензол | ||
| п—Дихлорбензол [106—46—7] | ||
| Трихлорбензол [1202—48—1] | 30/10 | п, 2 класс |
| 1,2,3—Трихлорбензол [87—61—6] | ||
| 1,2,4—Трихлорбензол [120—82—1] | ||
| 1,3,5—Трихлорбензол [87—61—6] | ||
| Гексахлорбензол [118—74—1] | 0,9/0,3 | п, а, 2 класс |
| Хлортолуол [25168—05—2] | 30/10 | п, 3 класс |
| 2,4—Дихлортолуол [95—73—8] | 30/10 | п, «+», 3 класс |
| 2,3,5—Трихлортолуол [2077—46—5] | 30/10 | а, «+», 3 класс |
| Хлорметилбензол [100—44—7] | 0,5 | п, 1 класс |
| Дихлорметилбензол [98—87—3] | 0,5 | п, 1 класс |
| Трихлорметилбензол [98—07—7] | 0,6/0,2 | п, 1 класс |
| Трифторметилбензол [98—0,8—8] | 200/100 | п, 4 класс |
| Бромбензол [108—86—1] | 10/3 | п, 2 класс |
| Йодбензол [7553—56—2] | п, «+», 2 класс | |
| Йодтолуол [620—05—3] | 15/5 | а, «+», 3 класс |
| Нафталины хлорированные [1335—88—2] | 0,5 | п, а, 2 класс |
Сокращения и обозначения: а – аэрозоль; п – пары; «+» – требуется специальная защита кожи и глаз; класс – класс опасности; 100/50 – максимальная разовая концентрация / среднесменная концентрация; ПДК – это предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны.
Алициклические УВ (циклоалканы) по физико-химическим свойствам и по общему характеру действия сходны с алканами, но наркотический эффект более выражен. Вызывают тетанические судороги, которые могут привести к смерти в результате остановки дыхания и падения кровяного давления. При высоких концентрациях у животных – нарушение координации движений, боковое положение, исчезновение рефлексов, смерть при постепенном замедлении дыхания. Биохимические сдвиги в крови во время наркоза незначительны. При контакте с кожей и слизистыми глаз вызывают воспаление.
