Содержание.
Введение.
Химические экологически
опасные факторы.
Классификация химических веществ.
Токсическое действие
химических веществ.
Заключение.
Список литературы.
Введение.
Причиной наступления
цивилизации на природу является в первую
очередь демографический «взрыв» - резкое
увеличение численности населения в мире
в ХХ веке, увеличение потребностей человека
и человечества и как следствие усиление
давления на окружающую среду. Не менее
важную роль играет и потребительский
характер нашей цивилизации: исходное
представление, что природа богата и ее
единственная задача - служить людям, а
также чрезмерное потребление ресурсов
природы и загрязнение окружающей среды
в первую очередь богатыми развитыми странами.
Однако в последнее время
происходит изменение мировоззрения человечества:
все большему числу людей...
1. Химические экологически опасные
факторы.
Химически опасными являются
практически все объекты, на которых
применяются химические технологии.
Прежде всего, это химические, нефтехимические
заводы, хранилища и склады нефтепродуктов,
а также предприятия, близкие
к химическим производствам. К объектам
с химической технологией относится
и значительная часть объектов не
химических отраслей промышленности,
на которых применяются вредные
химические вещества и в технологических
процессах предусматриваются химические
превращения. В число объектов, обладающих
наиболее высокой химической опасностью,
принято включать объекты, где производятся,
используются или хранятся, так называемые,
аварийно химически опасные вещества
(АХОВ). Термин АХОВ используется для
того, чтобы выделить наиболее опасные
химические соединения, которые в
случае аварий на опасных объектах
легко переходят в атмосферу,
вызывая загрязнение (заражение) окружающей
среды и массовые поражения людей.
При авариях на химически опасных
объектах поражение людей, в большинстве
случаев, обусловливается попаданием
опасных химических веществ внутрь
организма, главным образом, ингаляционным
путем. В настоящее время известно
более 54 тысяч химических соединений,
которые могут быть отнесены к
ядам вследствие их способности вызывать
острые и хронические интоксикации.
Однако поражение людей на уровне
пороговых токсодоз способна вызвать
лишь малая их часть. Например, перечень
веществ, представляющих опасность
ингаляционных отравлений для людей,
который подготовлен Агентством
по охране окружающей среды США, включает
308 наименований. Следует заметить,
что далеко не все вещества, включенные
в этот перечень, даже при крупных
утечках, представляют реальную угрозу
для населения. АХОВ могут храниться
в резервуарах под высоким
давлением. В этом случае давление,
на которое рассчитывается резервуар,
соответствует давлению паров продукта
над жидкостью при максимальной
температуре окружающей среды. Для
хранения АХОВ используются и изотермические
хранилища при давлении, близком
к атмосферному. При таком способе
хранения емкости искусственно охлаждаются.
Как известно, чем ниже температура,
тем меньше давление паров. Аммиак,
охлажденный до температуры минус
33,4°С, будет иметь давление паров,
близкое к атмосферному. Для пропана
эта температура составляет минус
42°С. Высококипящие АХОВ могут храниться
при температуре окружающей среды
в закрытых емкостях. Емкость резервуаров
может быть различной. Например, хлор
хранится в резервуарах вместимостью
от 1 до 1000 т, аммиак — от 5 до 30000 т, сероуглерод
— от 1 до 100 тонн. Наземные резервуары,
как правило, располагаются группами.
По периметру территории, где они
размещаются, предусматривается обваловывание
или ограждение из устойчивых материалов.
При разрушении оболочки емкости, содержащей
АХОВ под давлением, и последующем
разливе большого количества АХОВ в
поддон (обваловку) в течение достаточно
длительного отрезка времени
происходит его испарение. В этом
процессе принято условно выделять
три периода: — период бурного
испарения основной части вылившегося
АХОВ за счет разности упругости насыщенных
паров АХОВ в емкости и их парциального
давления в воздухе. При этом формируется
облако с концентрациями АХОВ, значительно
превышающими смертельные. Это облако
обычно называют первичным; — период
неустойчивого испарения АХОВ за
счет тепла, поступающего от поддона (обваловки),
притока тепла извне и за счет
изменения теплосодержания жидкости;
— длительный по времени (часы, сутки
и более) период стационарного процесса
испарения АХОВ за счет тепла окружающего
воздуха. Объекты с химической технологией
являются потенциальными источниками
опасных веществ и загрязнения
окружающей среды. Поэтому они могут
быть названы объектами химического
риска. В дальнейшем в понятие
объекта с химической технологией
(объекта химического риска) можно
включить объекты, которые производят,
перерабатывают, используют, транспортируют,
обрабатывают, хранят или удаляют
опасные (вредные) вещества. Под опасными
веществами обычно понимаются индивидуальные
вещества (соединения) природного или
искусственного происхождения, способные
в условиях производства, применения,
транспортировки, переработки, а также
в бытовых условиях оказывать
неблагоприятное воздействие на
здоровье человека и окружающую природную
среду. Эти вещества могут иметь
не только химическую, но и биологическую
природу. Опасность объектов с химической
технологией для человека и окружающей
среды может проявляться при
нормальном регламентированном их функционировании.
Это связано с технологическими
выбросами, сбросами, а также утечками
опасных веществ. Однако наибольшую
опасность такого рода объекты представляют
в аварийных случаях. Безопасность
функционирования химически опасных
объектов зависит от многих факторов:
физико-химических свойств сырья, продуктов
производства, характера технологического
процесса, конструкции и надежности
оборудования, условий хранения и
транспортирования химических веществ,
наличия и состояния контрольно-измерительных
приборов и средств автоматизации,
эффективности средств противоаварийной
защиты и т. д. Кроме того, безопасность
производства, использования, хранения
и перевозок АХОВ в значительной
степени зависит от уровня организации
профилактической работы, своевременности
и качества планово-предупредительных
ремонтных работ, подготовленности
и практических навыков персонала,
наличия системы надзора за состоянием
технических средств противоаварийной
защиты. Важнейшей характеристикой
АХОВ является их токсичность, под которой
понимается способность вещества оказывать
вредное воздействие на организм
человека, животных и растения. По степени
воздействия на организм человека АХОВ
подразделяются на четыре класса опасности:
чрезвычайно опасные, высокоопасные,
умеренно опасные, малоопасные. Токсичность
АХОВ определяется количеством вещества,
вызывающего поражающий эффект, и
характером токсического воздействия
на организм человека. В качестве количественной
меры токсичности АХОВ принято использовать
величины их концентраций и доз вещества.
Причем наиболее часто пользуются такими
характеристиками, как пороговая
концентрация, предел переносимости, смертельная
концентрация, значения токсических
доз, соответствующих определенному
эффекту поражения. Под пороговой
понимается минимальная концентрация,
при которой возникает ощутимый
физиологический эффект и наблюдаются
первые признаки поражения. Предел переносимости
— это концентрация, которую человек
может выдержать определенное время,
не получив устойчивого поражения.
Аналогией для предела переносимости
является предельно допустимая концентрация.
Токсическая доза (токсодоза) выражается
количеством вещества, вызывающим определенный
токсический эффект. При анализе
и оценке химической обстановки, возникающей
при распространении в окружающей
среде АХОВ, принято величину токсодозы
определять как произведение средней
за время воздействия концентрации
АХОВ в воздухе на время пребывания
в зараженной атмосфере (Cxt) — в
случае ингаляционных поражений, и
как величину массы жидкого или
твердого АХОВ, попавшей на кожные покровы
человека — при кожно-резорбтивных
поражениях. В практике проведения
расчетов по анализу, оценке и прогнозированию
поражающего воздействия АХОВ целесообразно
использовать следующую градацию токсодоз,
в зависимости от возникающих
последствий: — средняя смертельная
токсодоза, вызывающая поражение со
смертельным исходом у 50% подвергшихся
воздействию АХОВ (обозначается: в
случае ингаляционного воздействия LCt50,
при кожно-резорбтивном воздействии
— LDt50); — средняя выводящая из
строя токсодоза, вызывающая поражение
не ниже средней степени тяжести
у 50% подвергшихся воздействию АХОВ
людей (обозначается: в случае ингаляционного
воздействия JCt50, при кожно-резорбтивном
воздействии JDt50); — средняя пороговая
токсодоза, вызывающая начальные симптомы
у 50% подвергшихся воздействию АХОВ
людей (обозначается: в случае ингаляционного
воздействия PCt50, при кожно-резорбтивном
воздействии PDt50). Значения токсодоз являются
постоянными лишь для сравнительно
кратковременных экспозиций, не превышающих
40—60 минут. При более продолжительных
воздействиях или при малых концентрациях
величины токсодоз, в частности, PCt50
имеют большее значение, особенно
для тех АХОВ, которые частично
выводятся из организма. Для оценки
поражающего действия АХОВ может
также использоваться наибольшее значение
концентрации в облаке токсического
вещества, при которой нахождение
в облаке не более 30 мин не приводит
к необратимым изменениям в организме
человека. В общем случае при авариях
на объектах, производящих, потребляющих
или хранящих АХОВ, в составе выбросов
может быть не одно, а несколько
АХОВ. При таких условиях оценка
суммарного эффекта представляет достаточно
сложную задачу, так как результат
от комбинированного воздействия нескольких
АХОВ может быть не равным сумме
эффектов раздельного действия. Поэтому
при анализе и оценке этого
воздействия рекомендуется исходить
из условия: где — ожидаемые дозы
АХОВ при ингаляционном воздействии;
— пороговые токсодозы АХОВ. При
указанном условии комбинированное
воздействие n-го числа АХОВ приведет
лишь к появлению начальных симптомов
поражения у 50% людей. При наличии
нескольких АХОВ, которые обладают
однонаправленным характером действия,
эффект действия АХОВ оценивается по
наиболее токсичному веществу, и критериальной
величиной является его ПДК. Продолжительность
поражающего действия АХОВ определяется
многими факторами. Она зависит
от физико-химических свойств вещества,
метеорологических условий, характера
подстилающей поверхности и др.
Пространственно-временные
параметры химической обстановки, складывающейся
при авариях на объектах с АХОВ,
оказывают влияние на функциональную
структуру химического мониторинга
и учитываются при его разработке.
Наиболее важным из числа параметров,
с помощью которых оценивается
химическое воздействие, является дозовая
нагрузка. По этому параметру обычно
производится оценка риска поражения
человека и объектов окружающей среды.
Итак, основными факторами, влияющими
на формирование экологического риска
при ЧС на химически опасных объектах,
являются: вредные химические вещества
(в том числе ксенобиотики —
вещества, не участвующие в циклах
естественного круговорота и
чуждые биогеоценозам), пространственно-временные
характеристики полей химического
загрязнения атмосферы, гидросферы
и почвы, характер и кинетика процессов
включения загрязняющих среду химических
веществ в биомассу растений и
живых организмов, а также происходящие
при этом биохимические превращения,
биологическое накопление загрязняющих
веществ и формирование дозовых
нагрузок. Рассматриваемые факторы
связаны между собой. Основным результирующим
фактором является биологическое накопление
вредных химических веществ в
живых организмах. Формирующиеся
дозовые нагрузки определяют экологический
ущерб, который выражается в степени
деградации флоры и фауны и
уменьшении видового разнообразия, дегармонизации
естественных процессов, нарушении
биотической саморегуляции и
экологических равновесий, биогеохимических
циклов, ухудшении здоровья людей
по экологическим показателям, снижении
их жизнедеятельности, а также в
снижении адаптационных возможностей
природных, природно-антропогенных
образований и экосистем по отношению
к негативным воздействиям. Каждый
вид экологического ущерба характеризуется
определенными показателями. Например,
уменьшение биоразнообразия имеет
такие показатели, как удельная значимость
того или иного вида в сообществе,
структуре сообщества живых организмов.
Роль и значение первого из рассматриваемых
факторов экологического риска не сводится
только к формированию дозовых нагрузок
на живые организмы. Химическое загрязнение
территорий, особенно веществами, не участвующими
в биогеохимических циклах, чуждыми
биогеоценозам и не адаптируемыми
ими, ведет к изменению состава
компонентов окружающей среды и
влияет на условия существования
живых организмов и процессы биотической
регуляции.
Классификация химических веществ.
Химические
вещества (органические, неорганические,
элементорганические) в зависимости
от их практического использования
классифицируются на:
1. Промышленные яды, используемые
в производстве: например, органические
растворители (дихлорэтан), топливо
(пропан, бутан), красители (анилин);
2. Ядохимикаты, используемые
в сельском хозяйстве: пестициды
(гексахлоран), инсектициды (карбофос)
и др.;
3. Лекарственные средства;
4. Бытовые химикаты, используемые
в виде пищевых добавок (уксусная
кислота), средства санитарии, личной
гигиены, косметики и т. д.;
5. Биологические растительные
и животные яды, которые содержатся
в растениях и грибах (аконит,
цикута), у животных и насекомых
(змей, пчел, скорпионов);
6. Отравляющие вещества:
зарин, иприт, фосген и др.
К ядам
принято относить лишь те вещества,
которые свое вредное действие
проявляют в обычных условиях
и в относительно небольших
количествах. К промышленным ядам
относится большая группа химических
веществ и соединений, которые
в виде сырья, промежуточных
или готовых продуктов встречаются
в производстве.
В организм
промышленные химические вещества
могут проникать через органы
дыхания, желудочно-кишечный тракт
и неповрежденную кожу. Однако
основным путем поступления являются
легкие. Помимо острых и хронических
профессиональных интоксикаций
промышленные яды могут быть
причиной понижения устойчивости
организма и повышенной общей
заболеваемости.
Бытовые
отравления чаще всего возникают
при попадании яда в желудочно-кишечный
тракт (ядохимикатов, бытовых химикатов,
лекарственных веществ). Возможны
острые отравления и заболевания
при попадании яда непосредственно
в кровь, например при укусах
змеями, насекомыми, при инъекциях
лекарственных веществ.
Токсическое
действие вредных веществ характеризуется
показателями токсикометрии, в
соответствии с которыми вещества
классифицируют на чрезвычайно
токсичные, высокотоксичные, умеренно
токсичные и малотоксичные. Эффект
токсического действия различных
веществ зависит от количества
попавшего в организм вещества,
его физических свойств, длительности
поступления, химизма взаимодействия
с биологическими средами (кровью,
ферментами). Кроме того, эффект зависит
от пола, возраста, индивидуальной
чувствительности, путей поступления
и выведения, распределения в
организме, а также метеорологических
условий и других сопутствующих
факторов окружающей среды. Самыми
распространенными токсичными веществами,
загрязняющими атмосферу, являются:
оксид углерода СО, диоксид серы
SO2, оксиды азота, углеводороды
и пыль. Кроме того, в атмосферу
выбрасываются и другие, более
токсичные вещества. Так, вентиляционные
выбросы заводов электронной
промышленности содержат пары
плавиковой, серной, хромовой и других
минеральных кислот, органические
растворители и т. п. В настоящее
время насчитывается более 500
вредных веществ, загрязняющих
атмосферу, их количество увеличивается.
Токсическое действие
химических веществ
Введенное в организм извне
химическое вещество проявляет свойства яда и вызывает
отравление только при определенных условиях,
знание которых необходимо эксперту для
правильного понимания возникновения,
течения и исхода отравления. Основными
из этих условий являются следующие.
Доза (количество) и концентрация
химического вещества. Действие яда зависит
от его количества, вводимого в организм. В одних дозах вводимое вещество оказывает лечебный эффект
(терапевтическая доза), в других — токсический эффект
(токсическая доза) или приводит к смерти
(летальная, или смертельная, доза). Указанные дозы для многих
ядовитых веществ могут быть весьма различны
в зависимости от путей введения яда. Так,
например, терапевтические дозы при введении
через рот могут стать летальными при
поступлении яда непосредственно в кровь.
Одно и то же количество вещества, но в
разных концентрациях может оказывать
различное воздействие на организм. Так,
например, 100 мл 96% этилового спирта вызовет
более быстрое и более глубокое опьянение,
чем то же количество алкоголя, введенного
в виде 40 % спирта (водки) или 6 % (пива).
Физическое состояние вещества и его растворимость
в средах организма имеют существенное
значение. Ядовитые вещества могут находиться
в твердом, жидком и газообразном состоянии.
Вводимые в организм твердые химические
вещества действуют лишь после их растворения
и всасывания в желудочно-кишечном тракте,
поэтому отравление ими наступает значительно
медленнее, чем при отравлении газообразными
и жидкими веществами.
Некоторые токсичные для организма химические
вещества при их приеме не оказывают свое
действие в связи с их нерастворимостью
в средах организма (вода, липиды, жиры).
Так, например, при рентгенографии желудочно-кишечного
тракта широко применяется сульфат бария,
являющийся весьма токсичным для организма
человека веществом. Однако он нерастворим
в желудочном соке и поэтому не оказывает
своего токсического действия. При поступлении
в организм карбоната или хлорида бария
(растворимые соли) возникает отравление.
Быстрота всасывания и выведения яда из
организма определяет количество (концентрацию)
яда в организме на тот или иной момент
отравления. Поэтому соотношение этих
процессов во многом формирует степень
интоксикации.
Сопутствующие вещества, а также химические
примеси, вводимые в организм совместно
с ядом, могут как усиливать, так и ослаблять
воздействие последних на организм человека. Так, например, содержащиеся
в этиловом спирте примеси сивушных масел
могут не только усиливать интоксикацию
этанолом, но и иметь решающее значение
в наступлении смертельного исхода.
Пути и условия введения яда определяют
скорость его воздействия на организм
и степень интоксикации. Всасывание яда
ведет к поступлению в кровь. Поэтому одна
и та же концентрация вещества при введении
под кожу может оказывать лечебный эффект,
а при введении под кожу в кровяное русло
может вызвать тяжелую интоксикацию и
даже смерть.
Ряд веществ обладает кумулятивным свойством,
т. е. способен накапливаться в организме,
— фосфорорганические соединения, соли
тяжелых металлов, многие лекарственные
препараты. Кумуляция присуща веществам,
которые медленно метаболизируют или
плохо выводятся из организма. Так, ФОС
сохраняют в сублетальных дозах эффект
действия до 2 суток, стрихнин, мышьяк,
метиловый спирт — несколько суток, тяжелые
металлы — несколько месяцев, а серебро
и золото — несколько лет.
Состояние организма и его особенности
в период введения ядов в организм. Разные
люди могут неодинаково реагировать на
одно и то же ядовитое химическое вещество.
Заключение.
С каждым годом на острую
экологическую ситуацию, сложившуюся
в мире, начинают обращать внимание
все большее число людей. Наверняка
сейчас каждый школьник знает о проблеме
озоновых дыр и глобальном потеплении
климата. Все больше людей начинает
заботиться о природе, перестает
смотреть на ресурсы как на нечто
разумеющееся и потребительски относится
к ним. Конечно, от людей, их менталитета
и мировоззрения, зависит очень
многое - необходимо воспитывать новые
поколения с любовью, бережностью
и уважением к природе, учить
разумно, использовать то, что она
дала нам. Но, я думаю, главным организатором
мер экологической безопасности
должно выступать государство - закреплять
законодательно меры и правила поведения
в отношении природы и природных
ресурсов, зон, пострадавших от антропогенного
воздействия, а также указывая санкции
к тем, кто причиняет значительный
вред окружающей среде. Ведь в нашем
21 веке есть много решений проблем
связанных с безопасностью на
предприятии, окружающей среды, и т.д.,
но как показывает практика это или
дорого, или, же много нарушений
по эксплуатации и ремонту новых
НАНО технологий.
Список литературы.
1. Безопасность жизнедеятельности:
учебное пособие/ под ред. Михайловой
Л.А. - СПб: Питер, 2011.
2. Безопасность жизнедеятельности:
учебник/ под ред. В.Ю. Микрюкова
- М.: ФОРУМ, 2010.
3. Хотунцев Ю.Л. «Экология
и экологическая безопасность».
- М.: «Академия», 2012.
4. Кривошеин Д.А., Муравей
Л.А., Роева И.И. и др. под ред.
Муравья Л.А. «Экологическая безопасность».
- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2010.
5. Мисник Г.А., Мисник Н.Н.,
Нарежная Е.В. «Экологическое
право». - Ростов н/Д.: «Феникс», 2010.
6. Игнатов В.Г., Кокин А.В.
«Экологичный менеджмент». - Ростов
н/Д.: АООТ Ростовское книжное
издательство, 2011.
7. ФЗ «Об охране окружающей
среды» (по состоянию ФЗ 2 на 15 февраля
2011 года). - Новосибирск: Сибирское
универсальное издательство, 2010.