Симптомы отравления хромом у человека
Обновлено: 25.04.2024
Отравления марганцем, хромом и их профилактика
Марганец добывают из руд и применяют в виде различных окислов главным образом в производстве качественных сталей, для изготовления электрических элементов, для обмазок электродов, применяемых при дуговой сварке, в производстве красок, сиккативов и пр.
При длительном воздействии марганца могут возникать тяжелые изменения со стороны центральной нервной системы: расстройство речи, замедленность движений, затрудненная походка, амимия, тремор языка и век, понижение памяти, апатия, сонливость. Эти симптомы очень схожи с симптомами постлетаргического паркинсонизма.
Характерным заболеванием, иногда встречающимся среди рабочих, подвергающихся воздействию пыли двуокиси марганца (пиролюзита), является пневмония. Профилактика. Герметизация и аспирация оборудования, применяемого при дроблении, размоле и смещении марганецсодержащих руд в производстве элементов и электродов, устройство укрытий над электропечами для плавки марганецсодержащих сталей (сталь Гадфильда) и оборудование их мощной механической вытяжной вентиляцией. Предельно допустимая концентрация 0,0003 мг/л.
Отравление хромом
Хром — твердый металл с серебристым отблеском, употребляемый в производстве качественных сталей. Из соединений хрома наибольшее токсикологическое значение имеют хромпики (двухромовокислый калий и натрий), хромовый ангидрид, хромовые квасцы. Поражения соединениями хрома могут иметь место при их производстве, в гальванических цехах при хромировании, в производстве хромовых красок, в кожевенном производстве при дублении, при изготовлении катализаторов, содержащих хромпик, и т. д.
В организм хром и его соединения проникают через дыхательные пути. На слизистой носа могут развиваться язвенные и атрофические процессы, в выраженных случаях ведущие к прободению носовой перегородки. Одновременно развиваются бронхиты и ларинготрахеиты. На коже, особенно при попадании хрома и его соединений на поврежденные участки, образуются глубокие и медленно заживающие язвы, а также дерматиты.
Профилактика отравления хромом. Вентиляция хромировочных ванн должна обеспечить содержание соединений хрома в воздухе в количестве, не превышающем 0,0001 мг/л. Все пыльные операции проводят в герметическом оборудовании, которое необходимо обеспечивать вытяжной вентиляцией или аспирацией. В ряде случаев рабочие снабжаются защищающими рот и нос противопылевыми респираторами, спецодеждой и резиновыми перчатками.
Вновь поступающие на работу должны пройти медицинский осмотр и в дальнейшем подвергаться периодическим медицинским осмотрам, причем следует обращать особое внимание на состояние слизистой носа и верхних дыхательных путей.
Хром является относительно лёгким по своему атомному весу элементом, и непосредственно примыкает к железомарганцевой группе. До него в ряду элементов идёт ванадий, а после него – марганец. Такое соседство и обеспечивает чисто металлические свойства этого элемента, и наиболее популярными являются его коррозионная устойчивость, твердость и жаропрочность.
Металл хром и его соединения
В чистом, элементном виде, хром является одним из самых прочных металлических элементов. Хром и его соединения в своих химических реакциях проявляют множество положительных валентностей, или способности присоединять определенное количество электронов: от 2 и до 6. Растворимые соединения практически все имеют красивую окраску: голубую, лиловую, жёлтую и оранжевую. На рисунке ниже слева один из сильнейших ядов: дихромат калия, он же хромпик. Его применяют для определения чистоты (пробы) серебряных изделий, и его можно купить по цене 170 рублей за целый килограмм. При этом его средняя смертельная доза всего около 5 г. Справа – относительно малотоксичный оксид элемента (III), используемый в пасте ГОИ.
Паста ГОИ для полировки
Соединения, причем растворимые, и обуславливают самый сильный вред хрома для человека, но в некоторых случаях их сам металлический хром может вызывать развитие неблагоприятной симптоматики.
Применение хрома
Самая главная область применения элемента – это плавление различных легированных сталей. В современном автомобилестроении, авиационной промышленности, в сталелитейных производствах оборонного комплекса и аэрокосмической отрасли этот элемент и стали на его основе как легирующей добавки прочно вошли в употребление.
Кроме этого, стали на основе хрома значительно повышают твердость готовой продукции, стали и сплавы становятся более устойчивыми к окислению, которое проходит при значительно более высоких температурах, а также механически более инертны и стойки к действию трения. Нашел свое применение хром и для изготовления особо жаропрочных деталей, таких, как лопатки газовых турбин в виде соединения этого металла с бором.
Соединения широко применяются для производства различных красок и пигментов (это хроматы аммония и щелочных металлов). Такие токсичные соединения, как бихромат натрия и калия широко применяются в качестве дубильных веществ в кожевенной промышленности. Соединениями этого металла протравливают семена, их применяют в качестве реактивов в аналитической химии, фотографическом деле.
Среди обилия соединений рома существуют и токсичные, и их весьма много. Из вышеописанного уже ясно, что польза и вред хрома для человека велики, и если о пользе мы уже поговорили, теперь осталось объяснить, каков вред хрома для человека, и как сделать его меньше?
Токсичность соединений хрома
Конечно, чем выше растворимость соединений, тем более и высока токсичность хрома. Наиболее ядовитыми являются дихроматы, или соединение различных элементов с дихромовой (двухромовой) кислотой.
Они начинают вредить человеку ещё снаружи. При нанесении их растворов на кожу они раздражают, прижигают ее, вызывают денатурацию белков кожи и слизистых оболочек. Длительный контакт с кожей приводит к образованию язв, например, при длительном контакте с некоторыми видами бетона.
В некоторых марках бетона содержится вредный дихромат
При попадании этих соединений внутрь и всасывании их в кровь возникает гемолиз, или массивный распад эритроцитов в просвете сосудов, в результате этого гемолиза образуется соединение гемоглобина, неспособное к переносу кислорода, или метгемоглобин.
Внутреннее употребление соединений (например, в качестве суицида, или детьми, поскольку все соединения хрома имеют яркий цвет, и спутать их с солью и сахаром невозможно даже дальтоникам) приводит к различным ожогам желудочно-кишечного тракта, возникает острый понос и кровавая рвота.
Так выглядит дихромат калия
Длительное воздействие соединений приводит к накоплению этого элемента в основном в почках, тканях печени и в железах внутренней секреции. Поскольку хром и его соединения в подавляющем количестве выводятся почками, то их поражение может быть достаточно серьезным и привести к хронической почечной недостаточности.
Вред хрома для организма при длительном местном и аэрогенном (вдыхании) контакте заключается в возникновении раковых опухолей, и речь идёт о элементе, который является шестивалентным. Рабочие, контактировавшие на производстве с пигментами этого соединения, часто попадали в поле зрения хирургов в связи с различными злокачественными опухолями носа еще на рубеже XIX – XX века. Рак легких тоже значительно чаще возникает в зоне незащищенных производств соединений хрома, а также при вдыхании его пыли.
Процесс хромирования в домашних условиях – очень опасная и вредная процедура
Природный хром, круговорот которого в природе обуславливает проникновение в человеческий организм, находится или в виде электронейтрального, элементного металла, или в виде трехвалентного хрома. Он попадает в естественную среду вследствие процесса переработки руды. Что касается наиболее вредного хрома, то он имеет валентность 6 +, используется для производства растворимых солей, о которых было сказано выше.
Сравнительно часто применяется популярная пищевая добавка, а именно пиколинат хрома. Вред пиколината хрома не доказан, также как не существует данных рандомизированных исследований. Пиколинат – это органическое соединение 3-валентного хрома, которое обладает низкой активностью в организме человека, в отличие от 6 валентных соединений. Поэтому польза и вред пиколината хрома до сих пор не определены. Как особой пользы, так и сильного вреда от его приема не выявлено.
Также следует сказать о 5 – и четырехвалентном металле, которые исключительно редко проникают в организм человека самостоятельно. Чаще всего они являются результатом многоступенчатых реакций, когда в организме восстанавливается шестивалентный токсичный хром. Поэтому вред шестивалентного хрома заключается в каскадности его реакций: как окислитель, он постепенно восстанавливается в организме, приводя к появлению промежуточных соединений, валентностью выше 3, но меньше 6.
Вредные факторы производства – главная причина отравлений
Конечно, острое отравление растворимыми солями, принятыми внутрь, в настоящее время случается очень редко, в качестве случаях клинической казуистики. Наибольшее число случаев отравления хромом и его соединениями происходит по причине его нахождение в воздухе плавильных цехов и на производстве подготовки руды. Речь идёт о загрязнении рабочей зоны колосниковых площадок, на пульте управления термическими печами, в зоне дробления породы, на узле дозировки и в других местах производства стали и сплавов.
К наличию превышения предельных допустимых концентраций этого металла и соединений, а также пыли,приводят различные нарушения герметизации технологических зон, разливка расплавленного металла, конечный этап – а именно загрузка хромовых сплавов в вагоны и их транспортировка.
Кроме пыли, профессиональные болезни на производстве вызваны не только отравлением хромом – обычно в пыли содержатся кремний, высока концентрация оксида марганца. Особо опасным фактором является аэрозоль соединений шестивалентного металла, который постоянно выделяется с расплавленной поверхности свежеотлитого металла и высокотемпературных шлаков.
Безусловно, к появлению профессиональных интоксикаций хромом и марганцем можно отнести и трудовую деятельность на дробильно-обогатительных фабриках, а также различные открытые способ добычи руды, содержащих этот металл.
Симптомы острого и хронического отравления
Как и при любой другой интоксикации, симптомы отравления хромом будут зависеть от пути попадания внутрь или на кожу, от времени контакта, и от валентности. Чем она выше у атома в соединении, тем признаки отравления хромом тяжелее. Существует острая и хроническая интоксикация.
При остром отравлении в организм чаще всего попадают большие дозы шестивалентного хрома. Если средство принято внутрь (например, раствор дихромата калия), то одним из характерных симптомов является сильнейшие боли в эпигастрии и в животе, симптомы желудочно-кишечного кровотечения, которое в тяжелых случаях осложняется перфорацией кишечника.
Через некоторое время в поджелудочной железе и печени развиваются участки омертвения, у пациента развивается гемолиз крови и синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС).
Возникает олигурия, а затем анурия, появляется острая токсическая почечная недостаточность, вследствие некроза паренхимы почек.
Такие случаи тяжелейших отравлений требуют неотложных реанимационных мероприятий и часто, несмотря на все усилия врачей, приводят к смерти.
Если соединения воздействуют на кожу, то они приводят к тяжелым токсическим дерматитам с образованием язв, но вследствие высокой окислительной способности соединения через кожу не всасываются, если нанесены на небольшой площади, поскольку контактируют с белками и коагулируют их, обладая подсушивающим и вяжущим, дубящим действием. Это спасает подкожную клетчатку и внутренние органы от трансдермального пути передачи. Однако, в том случае, если 10% всей поверхности кожи поражено (чуть больше площади одной ладони, или более 9%), то могут развиться и общие признаки интоксикации.
Симптомы аллергии проявляются в виде возникновения стоматитов, иногда с изъязвлением. При подтверждении диагноза протезы обязательно следует снимать.
Соединения шестивалентного хрома могут вызывать тяжелую интоксикацию при вдыхании. Он раздражает носоглотку и бронхи, в перегородке носа появляются язвы и перфорация. Уже через несколько часов возникает кашель и одышка, а при длительном контакте шестивалентный хром вызывает рак легких, по некоторым данным – уже через два года после работы с нарушением правил техники безопасности.
Основные принципы неотложной терапии
Оказание первичной помощи при отравлении хромом зависит от пути попадания токсичных соединений в организме человека. Так, при вдыхании пыли металла и поражении слизистой носовой полости, необходимо защитное промывание носа мыльной водой, смазывание ноздрей метилурациловой и вазелиновой мазью. При развитии приступов удушья необходимо инъекционное применение эуфиллина, атропина или платифиллина. Специфический антидот при отравлении парами хрома отсутствует, но некоторые справочники советуют применять ингаляции облепихового масла.
Чаще всего в быту возникает попадание соли хрома на кожу. В данном случае, необходимо длительное промывание теплой водой, не менее 15 минут, а затем следует наложить повязку с мазью, которая будет препятствовать прижигающему действию. Это может быть Пантенол или Бепантен, метилурациловая мазь. Также эффективна мазь тиосульфата натрия, ланолина и аскорбиновой кислоты. При попадании раствора в глаза также обязательно длительное промывание водой, не менее 15 минут с последующим закапыванием в глаза раствор альбуцида, для предупреждения микробного вторичного процесса.
Очень важно выяснить, какой хром послужил причиной отравления при приеме внутрь. Если это зеленое соединение трехвалентного хрома, то можно не браться за удаление этих солей даже в случае попадания в желудочно-кишечный тракт, поскольку трехвалентный хром не токсичен, именно он и входят в состав пиколината. Но таким пациентам обязательно назначают сорбенты, активированный уголь, поскольку кроме хрома, в составе соединений может быть и другие вредные и токсичные вещества.
Если же отравление произошло бихроматом калия, то в качестве антидота внутривенно вводится унитиол, в дозировке по 10 мл 5% раствора, через каждые 8 часов, до стабилизации состояния. Средняя смертельная доза для человека растворимых соединений шестивалентного хрома – всего 5 граммов.
При употреблении шестивалентного хрома обязательно нужно вызвать рвоту и выполнить промывание желудка. Желудок промывают многократно до чистой воды, несмотря на рвоту, а затем проводится ФГДС на предмет наличия перфорации.
О профилактике
Главным средством профилактики отравлений в быту является грамотное обращение с высокотоксичными препаратами, особенно растворимыми, и хранение их в местах, недоступных для детей.
На производстве – гальваническое хромирование
На производстве наилучший эффект дают технологические меры. Это герметизация аппаратуры, автоматизация на производстве, соблюдение норм принудительной вентиляции, отдельный цех для работы с соединениями хрома, обязательные условия для обезвреживания рабочих одежд после смен, ее стирка, сушки и обеспыливание. Там, где такие меры по технологическим соображениям применяться не могут, необходимо использовать респираторы, перчатки, изолирующие противогазы. Одним из главных способов медицинской профилактики является периодический медицинский осмотр согласно приказу номер 302Н, поскольку хром для человека приносит не только пользу, но и вред: он является аллергеном, канцерогеном, и элементом, соединения которого могут вызывать тяжелые отравления вплоть до летальных.
Отравление бихроматом и его лечение
Шестивалентный хром в бихромате неспецифически связывается с белками и нуклеопротеинами и специфически поглощается эритроцитами и тромбоцитами. Он восстанавливается до трехвалентного хрома, но соединение, возможно, в совокупности с образующимся в качестве промежуточного продукта пятивалентным хромом вызывает тяжелое свободнорадикальное поражение митохондрий, особенно в почечных канальцах и гепатоцитах.
а) Клиника отравления бихроматом:
- Хронические эффекты. Порошковый хромат вызывает конъюнктивит, хронические проникающие поражения кожи, слезотечение, изъязвление носовой перегородки и рак дыхательных путей.
- Острые эффекты. Большие дозы могут индуцировать головокружение, жажду, боль в животе, рвоту, олигурию, анурию, шок, припадки, тяжелую коагулопатию, внутрисосудистый гемолиз и гепаторенальный синдром.
- Изучение отдельных случаев. 15-летняя девочка проглотила несколько гранул бихромата калия. После этого у нее началась рвота, больная потеряла сознание и через 12 ч умерла. Концентрация хрома в крови составляла 3,5 мг/100 мл. Высокие концентрации хромата были также обнаружены в печени, почках и желудке.
б) Лабораторные данные отравления бихроматом:
- Усиление выведения. Взрослый пациент проглотил насыщенный раствор бихромата калия, после 5-часового гемодиализа было удалено около 5 мг хрома. Лечение гемодиализом проводилось ежедневно по 5 ч в течение 7 сут. Концентрация хрома в сыворотке снизилась с исходного значения 1,6 мг/л (норма от 0,06 до 0,54 мкг/л) до 0,86 мг/л. Концентрация хрома в моче снизилась с 2,4 мг/л (норма от 0,08 до 2,10 мкг/л) до 0,88 мг/л. Больной выздоровел.
БАЛ (димеркаптол), аскорбиновая, фолиевая и эдето-вая кислоты не проявили заметной эффективности в лечении отравления бихроматом.
в) Лечение отравления бихроматом:
- Антидоты бихромата. Назогастральный лаваж раствором аскорбиновой кислоты и внутривенные вливания больших доз аскорбиновой кислоты могут обеспечить восстановление шестивалентного хрома до менее токсичной трехвалентной формы. Внутривенное введение N-ацетилцистеина (140 мг/кг каждые 4 ч на протяжении 48 ч) и гемодиализ индуцировали значительное улучшение функции печени и почек у взрослого пациента, проглотившего бихромат натрия.
- Поддерживающая терапия. Следует контролировать функцию почек и печени. В случае дыхательной недостаточности необходимо вводить кислород.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
- Вернуться в оглавление раздела "Токсикология"
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Хром широко используется во многих промышленных процессах, включая производство хромсодержащих пигментов, хромирование, производство нержавеющей стали и дубление кожи. Многочисленные исследования свидетельствуют о высокой распространенности рака легких среди работников, подвергшихся профессиональному воздействию Cr(VI) при вдыхании. Международное агентство по изучению рака (МАИР) классифицировало Cr(VI) как канцероген.
Хром является очень распространенным загрязнителем в питьевой воде. В прошлом имели место обширные выбросы в окружающую среду воды, содержащей хроматы В прошлом имели место обширные выбросы в окружающую воды, содержащей хроматы. Люди, имеющие колодцы, рядом с источниками таких утечек подвергаются отравлению хроматами.
Исследование, проведенное в Китае, сообщило о росте смертности от рака желудка в районе с повышенными концентрациями Cr(VI) в питьевой воде.
Если на Вашем предприятии осуществляются работы с хромсодержащими веществами Вам необходимо измерение оксидов хрома и других веществ.
Хром в окружающей среде
Хром является одним из наиболее распространенных элементов в земной коре со средней концентрацией 125 мг/кг. Хром имеет многочисленные степени окисления, варьирующиеся от Cr(0) (элементарный хром) до Cr(VI) (шестивалентный хром). Наиболее распространенной, а также стабильной формой хрома является трехвалентная, Cr(III). Хром(III) встречается естественным образом в хромитовой руде и обычно используется для производства металла хрома и моно- или ди-хроматов.
Следующей наиболее стабильной формой является шестивалентный хром. Эта форма встречается редко в природе и в основном производится в результате промышленной деятельности. Cr(VI) и Cr(III) отличаются не только степенями окисления, но и химическими свойствами и токсичностью. В то время как Cr(III) служит пищевой добавкой и может играть роль в метаболизме глюкозы и липидов, Cr(VI) очень токсичен, вызывая широкий спектр повреждений в клетках, например: повреждение ДНК, хромосомные аберрации, изменения в эпигеноме.
Еще одним отличием Cr(VI) от Cr(III) является их способность проникать в клетки, что является основой почти тысячекратной разницы в их токсичности. Cr(VI) структурно сходен с сульфатными и фосфатными анионами, поэтому клетки легко захватывают его с помощью неспецифических переносчиков анионов. Попадая внутрь клетки, Cr(VI) в конечном итоге преобразуется в Cr(III). Напротив, соединения Cr(III) не могут попасть в клетки ни по какому механизму переноса.
Вред и токсичность хрома
Основными факторами, определяющими токсичность соединений хрома, являются степень окисления и растворимость. Соединения Cr (VI), которые являются мощными окислителями и, следовательно, имеют тенденцию вызывать раздражение и коррозию, оказываются системно гораздо более токсичными, чем соединения Cr (III), при аналогичных количествах и растворимости. Хотя механизмы биологического воздействия не определены, это изменение токсичности может быть связано с легкостью, с которой Cr (VI) может проходить через клеточные мембраны, и его последующим внутриклеточным восстановлением. Последствия попадания хрома в организм включают следующее:
Читайте также: