Характеристика основных опасных химических веществ

- Хлор

- Аммиак

- Водород цианистый (синильная кислота)

- Фосген

- Диоксин

- Ртуть

- Оксид углерода

- Окислы азота

- Сероуглерод CS₂

- Сероуглерод H₂S

- Сернистый ангидрид SO₂

- Водород хлористый HCl

- Соляная кислота HCl

- Азотная кислота HNO₃

- Серная кислота H₂SO₃

- Муравьиная кислота HCCOH

- Уксусная кислота CH₂ COON

- Формальдегид CH₂О

- Метан, метанол, метиловый спирт СН₃ОН

- Гептил

- Метил хлористый, бромистый

- Хлорпикрин

- Бензол, нитробензол

- Фенол

- Стирол

- Этилен, этиленглюколь, этиловый спирт, окись этилена

- Тяжелые металлы

- Ацетон, бензин

- Этиленгликоль

Приложение 1, 2,3,4.

5. Применение технических приспособлений.

Для сопровождения презентаций, выступлений наиболее распространена проекционная техника.

Электронные проекторы работают от цифрового сигнала и являются наиболее технологическим типом проекторов. Современные аппараты принимают сигнал от видеомагнитофона, телевизора, компьютера, цифровой или аналоговой видеокамеры, сканера. Использование электронного проектора в учебном процессе целесообразно в случаях, когда необходимо продемонстрировать динамическое изображение на большом экране.

Статичные изображения создают на компьютере с использованием стандартных программ системы Microsoft Windows - Word, Excel, Power Point. Последняя программа позволяет использовать специальные эффекты с элементами анимации.

Широкие возможности при изучении миниатюрных элементов возникают при использовании системы видеокамера - проектор - экран. Электронные проекторы отличаются ярким и четким изображением, не требуют затемнения аудитории, простые в эксплуатации.

6. Критерии оценивания деятельности студента на семинаре

Подаются критерии оценивания в виде условий, выполнение которых обеспечивает максимальную оценку.

Пример.

Максимальная оценка ставится при условиях:

- корректного и исчерпывающего обоснования предложенных для рассмотрения проблемных ситуаций;

- исчерпывающего теоретического обоснование и иллюстрация ответов примерами;

- проявлению во время обсуждений докладов и сообщений глубоких познаний теоретического материала определенной дисциплины, использование положений других дисциплин;

- исчерпывающего обоснования тезисов и предложений, сформулированных в ответах на поставленные вопросы, четкая логика рассуждений;

- исчерпывающей аргументации, и ее соответствие точке зрения, которая отстаивается;

- корректного использования фактического материала при ответах на задаваемые вопросы;

- свободного обладания понятийным аппаратом определенной области знаний, точное использование специальных терминов и их определений;

- самостоятельности при решении поставленных заданий, ответах на вопрос;

- инициативы в обсуждении проблем, дополнений и замечаний;

- четкости построения доклада, доказательности излагаемых утверждений, аргументации выводов.

Вопрос 1. Опасные и вредные химические вещества, их хранение и содержание

Определение опасных химических веществ

Химические вещества и соединения - это разнообразные виды химической продукции: аммиак, неорганические кислоты, щелочи, сода, синтетические смолы и пластмассы, лакокрасочные материалы, товары бытовой химии, лекарственные препараты, химические средства защиты растений и животных отвредителей и болезней, средства борьбы с сорняками, кормовые фосфаты, микробиологический белок и витамины для животных и др.

Широкое применение химических веществ и соединений обеспечивает расширение сырьевой базы промышленности и экономию природных ресурсов, улучшение качества материалов и изделий, а также снижение затрат на производство и эксплуатацию.

В настоящее время известно около 7 млн. химических веществ и соединений, большинство из которых синтезировано человеком и не встречаются в природе. Из общего числа известных химических веществ и соединений около 60 тыс. находят широкое применение в деятельности человека, в том числе более 500 из них относят к группе опасных химических веществ (ОХВ).

Интенсивное развитие химической, нефтехимической и других родственных видов промышленности, обусловило получение синтетических и искусственных материалов, продуктов и изделий.

Так, например, изготовленные из отходов древесины и малоценных пород дерева плиты и фанеры с применением синтетических смол полноценно заменяют пиломатериалы (1000 м³ древесностружечных плит заменяют 2200 м³ пиломатериала или 2500 м³ круглого леса). Исходным сырьем для получения некоторых растворителей, красителей, фармацевтических препаратов, а также поролона, пенопластов, полиуретанов является фосген. Искусственные меха, оргстекло, синтетические каучуки производят из синильной кислоты, которую широко применяют как средство дезинсекции и. дератизации производственных помещений. Оба эти соединения в годы первой мировой войны применялись как боевые отравляющие вещества.

Опасными ядовитыми веществами являются хлор, аммиак, фтористый водород, формальдегид и др. вещества, которые в огромных количествах используются в химическом синтезе и технологических процессах.

Масштабность и целесообразность широкого применения химической продукции - полимерных материалов, определяется рядом их положительных свойств. Однако практика показывает, что большинство из них выделяют в воздушную среду те или иные токсические химические вещества, оказывающие вредное влияние на здоровье человека.

Интенсивность выделения летучих токсичных веществ зависит от условий эксплуатаций химических материалов - температуры, влажности, времени эксплуатации, а также условий и способов хранения, транспортировки и применения в производственных процессах, и от других факторов.

Химические вещества, которые влияют на человека в условиях трудовой деятельности и вызывают ухудшение работоспособности или нарушение здоровья — профессиональные или производственные отравления называются производственными ядами или токсическими веществами (токсикантами). Производственными ядами чаще всего являются сырьевые; промежуточные и конечные продукты производства, но ими могут быть также примеси, вспомогательные вещества, отходы.

Большую часть потока товаров составляет продукция химической, горнодобывающей и перерабатывающей промышленностей, которые производятся из большого количества разнообразных химических веществ. Они могут быть и малотоксичными и сильными ядами. Хотя, как считал ещё Парацельс (1493 - 1541): «Все вещества отравляющие: нет ни одной, которая не была бы отравляющей. Лишь правильная доза различает яд или снадобья».

Современная медицина полностью подтверждает сказанное средневековым эскулапом. Для примера приведём данные о некоторых известных нам веществах, летальная доза (ЛД- 50), которая вызывает смерть в 50% случаев (данные представлены в граммах на килограмм массы тела); спирт этиловый - 10 г/кг; кухонная соль - 4 г/кг; калийная селитра - 3,5 г/кг; морфий - 0,9 г/кг; фенобарбитал - 0,115 г/кг; ДДТ - 0,113 г/кг; мышьяк - 0,014 г/кг; никотин - 0,001 г/кг; диоксин - 0,000 001 г/кг; ботулинический токсин - 0, ООО 000 001 г/кг.

Действие ядов может быть общим (резорбтивным) или местным. Общее действие развивается в результате всасывания яда в кровь при этом, преимущественно поражаются те или иные органы и системы. При местном действии преобладает повреждение тканей на месте соприкосновения их с ядами: явления раздражения, воспаления, ожоги кожных и слизистых покровов - чаще всего при контакте со щелочными и кислотными растворами и парами.

Вредным называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызывать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемыми современными методами как в процессе контакта с ними, так и в отдельные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Вредные химические вещества окружающей среды, как и любые другие, можно разделить на две группы:

- естественные (природные);

- антропогенные (попадающие в окружающую среду в связи с деятельностью человека).

Для организма человека разнообразие химических веществ имеет неравнозначное значение. Одни из них индифферентны, т.е. безразличны для организма, другие оказывают на организм вредное действие, третьи, обладают выраженной биологической активностью, являясь либо строительным материалом живого вещества, либо обязательной составной частью химических регуляторов физиологических функций: ферментов, пигментов, витаминов, которые получили название биологически активных элементов (или биогенных элементов). Все биогенные элементы в зависимости от их процентного содержания в организме человека разделены на группы:

- макроэлементы - О, С, Н, N, Cl, S, Р, Ca, Na, Мg, содержание которых в организме человека составляет 10 % и больше;

- микроэлементы - J, Сu, Со, Zn, Рt, Мо, Мn и др., содержание которых в организме достигает 10 — 10 %;

- следовые элементы, обнаруживаемые в организме человека в количествах не превышающих 10 %.

Необходимо отметить, однако, что физиологические возможности процессов уравновешивания внутренней среды организма и постоянно меняющейся внешней средой ограничены. Расстройство равновесия, выражающееся в нарушении процессов жизнедеятельности или в развитии болезни, может наступить при воздействии чрезвычайного по величине или необходимого по характеру фактора внешней среды. Такого рода ситуации может иметь место на определённых территориях вследствие естественного неравномерного распределения химических элементов в биосфере: атмосфере, гидросфере, литосфере.

На этих территориях избыток или недостаток определённых химических элементов наблюдается в местной фауне и флоре. Такие территории были названы биогеохимическими провинциями, а наблюдаемые специфические заболевания населения получили название геохимических заболеваний.

Так, например, если того или иного химического элемента, скажем йода, оказывается недостаточно в почве, то понижение его содержания обнаруживается в растениях, произрастающих на почвах, а так же в организмах животных, питающимися этими растениями. В результате, пищевые продукты как растительного, так и животного происхождения оказываются обеднённые йодом. Химический состав подземных и грунтовых вод отражает химический состав почвы. При недостатке йода в почве его недостаточно оказывается и в питьевой воде. Йод отличается высокой летучестью. В случае пониженного содержания в почве, в атмосферном воздухе его концентрация также понижена. Таким образом, в биогеохимической провинции, обеднённой йодом, организм человека постоянно недополучает йод с пищей, водой и воздухом. Следствием является распространение среди населения геохимического заболевания - эндемического зоба.

В биогеохимической провинции, обеднённой фтором, при содержании фтора в воде источников водоснабжения 0,4 мг/л и менее, имеет место повышенная заболеваемость кариеса зубов.

Существуют и другие биогеохимические провинции, обеднённые медью, кальцием, марганцем, кобальтом; обогащённые свинцом, ураном, молибденом, марганцем, медью и другими элементами.

Неоднородная на различных территориях природная геохимическая обстановка, определяющая поступление в организм человека химических веществ с пищей, выдыхаемым воздухом, водой и через кожу, может измениться так же в значительной степени в результате деятельности человека. Появляется такое понятие как антропогенные химические факторы среды обитания. Они могут появляться как в результате целенаправленной деятельности человека, так и в результате роста народонаселения, концентрации его в крупных городах, химизации всех отраслей промышленности, сельского хозяйства, транспорта и быта.

Безграничные возможности химии обусловили получение, взамен естественных, синтетических и искусственных материалов, продуктов и изделий. В связи с этим постоянно возрастает уровень загрязнения внешней среды:

- атмосферы - вследствие поступления промышленных выбросов, выхлопных газов, продуктов сжигания топлива;

- воздуха рабочей зоны - при недостаточной герметизации, механизации и автоматизации производственных процессов;

- воздуха жилых помещений - вследствие деструкции полимеров, лаков, красок, мастик и др.;

- питьевой воды - в результате сброса сточных вод;

- продуктов питания - при нерациональном использовании пестицидов, в результате использования новых видов упаковок и тары, при неправильном применении новых видов синтетических кормов;

- одежды - при изготовлении её из синтетических волокон;

- игрушек, бытовых принадлежностей - при изготовлении с использованием синтетических материалов и красок.

Всё это предопределяет возникновение неадекватной процессам жизнедеятельности химической обстановки, опасной для здоровья, а иногда и для жизни человека. Но количественно это поступление должно быть ограничено определённым пределом, при котором вредные вещества становятся индифферентными как для организма человека, так и для биосферы в целом.

Широкое развитие химизации обусловило применение в промышленности и сельском хозяйстве огромного количества химических веществ - в виде сырья, вспомогательных, промежуточных, побочных продуктов и отходов производства. Вредны вещества или промышленные яды в виде паров, газов, пыли встречаются во многих отраслях промышленности. Например, в шахтах присутствуют вредные газы (окислы азота, окись углерода), источником которых являются взрывные работы. В металлургической промышленности, кроме известных (окись азота, сернистый газ), появляются новые токсические вещества (редкие металлы), применяемые при получении различных сплавов (вольфрам, молибден, хром, бериллий, литий и др.). В металлообрабатывающей промышленности широко распространены процессы травления металлов кислотами, гальваническое покрытие, цианирование, кадмирование, азотирование, покрытие красками и др., при которых возможно выделение в воздух вредных газов и паров органических растворителей. Значительным источником вредных веществ в окружающей среде является химическая промышленность - основная химия, коксохимия, анилинокрасочная промышленность, производство синтетических смол, пластмасс, каучука, синтетических волокон. В сельском хозяйстве основным источником вредных веществ является применение ядохимикатов.

Яды наряду с общей обладают избирательной токсичностью, т.е. они представляют наибольшую опасность для определённого органа или системы организма. По избирательной токсичности выделяют яды:

- сердечные - с преимущественным кардиотоксическим действием; к этой группе относят многие лекарственные препараты, растительные яды, соли металлов (бария, калия, кобальта, кадмия);

- нервные - вызывающие нарушение преимущественно психической активности (угарный газ, фосфорорганические соединения, алкоголь и его суррогаты, наркотики, снотворные лекарственные препараты и др.);

- печёночные - среди которых, следует выделить хлорированные углеводороды, ядовитые грибы, фенолы и альдегиды;

- почечные - соединения тяжёлых металлов (этиленгликоль, щавелевая кислота);

- кровяные - анилин и его производные, нитриты, мышьяковый водород;

- лёгочные - окислы азота, озон, фосген и другие.

Вредные вещества подразделяются:

- токсические - вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы (центральная нервная кроветворная системы), вызывающие патологические изменения печени, почек; раздражающие - вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, лёгких, кожных покровов, сенсибилизирующие, действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки на основе нитросоединений и др.);

- мутагенные - приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственных свойств организма, проявляющихся у потомства (свинец, марганец, хлоропрен, винилхлорид, окись этилена, диметилфталат, радиоактивные изотопы и др.);

- канцерогенные - вызывающие, злокачественные новообразования (циклические амины, ароматические углеводороды, хром, никель, асбест и др.);

- влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные изотопы и др.). Ответственность за бесплодие брака ранее возлагалась исключительно на женщину. Доказано, что значительное количество случаев бесплодия в браке может заключаться в мужчине. Причина этого - высокая чувствительность мужских половых желёз к негативному воздействию факторов окружающей среды, производственными факторами, воздействующих на человека в процессе его трудовой деятельности. Так, доказаны нарушения при воздействии бензола и его гомологов, хлорорганических соединений, марганца, хлоропрена, капролактама, борной кислоты, фенола, свинца. Имеются данные о нарушении менструальных функций и функций яичников у женщин, работающих в производстве изопренового каучука, стирола, капролактама, марганца. Влияние химических соединений во время беременности может вызывать в развитии плода различные нарушения, которые можно отнести к следующим типам эффектов: тератогенным (дефекты развития в нарушении органов и систем плода); эмбриотоксическом (внутриутробная гибель, снижение массы и размеров плода). При действии ряда химических соединений, когда концентрация яда превышала ПДК, было установлено их тератогенное действие. В частности, таким действием обладает хлоропреновый латекс, фенолформальдегидные смолы, гранозан, ДДТ, кремний органические лаки и эмали, синтетический каучук и др.

Вопрос 2. Классификация опасных химических веществ

Химические вещества в зависимости от их практического применения классифицируются на:

- промышленные яды, используемые в производстве в качестве сырья, растворителей, промежуточных и готовых продуктов (хлор, фосген, аммиак, синильная кислота, формальдегиды и др.), топлива (метан, бутан), красителей и др.;

- ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды (гексахлоран), инсектициды (карбофос) и др.;

- лекарственные средства;

- бытовые химикаты, используемые в виде пищевых добавок (уксусная кислота), средства санитарии, личной гигиены, косметики и др.;

- биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях и грибах, у насекомых и пресмыкающихся (пчел, клещей, скорпионов, змей);

- отравляющие вещества (иприт, зарин, фосген, хлорциан).

Большинство из выше перечисленных классов химических веществ может стать причиной тяжелого поражения человека. Однако привести к массовым санитарным потерям в результате аварий, сопровождаемых выбросами (утечками) химических веществ, могут не все химические соединения.

Лишь часть химических соединений при сочетании определённых токсических и физико-химических свойств, таких как высокая токсичность, при действии через органы дыхания и кожные покровы, крупнотонажность производства, потребления, хранения и перевозок, а также способность легко переходить в аварийных ситуациях в основное поражающее состояние (пар или тонкодисперсный аэрозоль) может стать причиной массовых поражений людей. Такие химические соединения относятся к группе опасных химических веществ (ОХВ) - это, как правило, промышленные яды, смертельная доза которых для человека не превышает 100 мг/кг.

В ранее изданных источниках, в т.ч. и нормативных, опасные химические вещества носят название - сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ).

В середине 80-х годов Штабом ГО и Минздравом СССР был утвержден перечень опасных химических веществ из 107 наименований. Он оказался перенасыщенным веществами, представляющими серьезную опасность при попадании их в организм через желудочно-кишечный тракт и не обладающими такой опасностью при непродолжительном ингаляционном воздействии, то есть не способными образовывать очаг массового поражения. Поэтому в конце 80-х годов были разработаны новые критерии для отнесения опасных химических веществ к СДЯВ, что привело к сокращению до 34 наименований.

Вновь утвержденный перечень СДЯВ в настоящее время используется для выявления и классификации территорий, объектов промышленности и сельского хозяйства по химической опасности. Однако, практика показывает, что и химических веществ, указанных в существующем перечне, не нашли подтверждения, а отдельные из них имеются лишь на 1-2 предприятиях.

В приложениях 1, 3 приведены перечни наиболее распространенных химических веществ (21 наименование), которые классифицируются как опасные химические вещества, отнесенные к 1 и 2 классам опасности.

Некоторые ОХВ взрывоопасные (окислы азота, аммиак); пожароопасные (фосген, хлор); при горении могут выделять более опасные вторичные вещества; сера - сернистый ангидрид; пластмассы - синильную кислоту; герметики фосген и т.д.

Замена понятия СДЯВ на ОХВ связана с рядом обстоятельств, среди которых необходимо выделить следующие:

- во-первых, используемое ранее определение, не в полной мере соответствовало адрессности веществ, которые должны интересовать Органы управления единой государственной системы предупреждения и реагирования на чрезвычайные ситуации техногенного и природного характера и гражданской защиты;

- во-вторых, в последние годы возникла новая проблема, связанная с обеспечением безопасности населения при заражении источников водопотребления, которой ранее имела второстепенное значение.

- в-третьих, введение вместо СДЯВ понятия «опасное химическое вещество», оказалось не совсем удачным, поскольку к этому классу веществ относятся практически все вредные вещества, используемые в промышленности, большая часть из которых не представляет опасности возникновения очага массового поражения для населения в аварийных ситуациях, так как они используются и транспортируются в расфасованном виде в небольших количествах. Защита от них относится к сфере техники безопасности.

Исходя из выше изложенного, возникла необходимость в выделении группы только таких опасных веществ, которые при определенных условиях могут привести к возникновению чрезвычайных ситуаций. Поэтому было введено новое понятие «опасное химическое вещество», хотя по своей сути оно должно носить название «аварийно-опасное химическое вещество».

В данных методических указаниях рассматриваются только аварийно-опасные химические вещества, поражающие людей ингаляционным путем, которые проходят под общей аббревиатурой ОХВ.

Таким образом, ОХВ - это обращающееся в больших количества в промышленности и на транспорте токсические соединения, способные при разрушениях (авариях) на объектах легко переходить в атмосферу и вызывать массовые поражения людей, животных, растений.

По степени воздействия на организм человека ОХВ делятся на четыре класса:

1-й класс - чрезвычайно опасные LC₅₀ 500 мг/м³

2-й класс - высоко опасные LC₅₀=501-5000 мг/м³

3-й класс - умеренно опасные LC₅₀=5001-50000 мг/м³

4-й класс - малоопасные LС₅₀>500001 мг/м³,

По степени токсичности при ингаляционном (через органы дыхания) и пероральном (через желудочно-кишечный тракт) пути поступления в организм человека ОХВ можно разбить на 6 групп (табл. 2.1).

Примечание. Отнесение ОХВ к классу опасности производят по показателям, значения которых соответствует наиболее высокому классу опасности (табл. 1.2).

Количество попавшего в организм вещества характеризуется:

1. Концентрацией - т.е. количеством ОХВ единице объёма воздуха, жидкости мл./м³, мг/л.

2. Плотностью заражения, т.е. количеством ОХВ на единицу массы площади г/м², кг/га.

3. Дозой, т.е. количеством ОХВ на единицу массы человека, животного, зараженных продуктов или кормов мг/кг.

Токсичность - это мера несовместимости вредного вещества с жизнью. Степень токсического эффекта зависит от биологических особенностей пола, возраста и индивидуальной чувствительностью организма; строения и физико-химических свойств яда; количества попавшего в организм вещества; факторов внешней среды (температура, атмосферное давление).

По степени токсичности при ингаляционном (через органы дыхания) и пероральном (через желудочно-кишечный тракт) пути поступления в организм химические вещества делятся на следующие группы:

1. Чрезвычайно-токсичные:

- средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50% поражённых - менее 1 мг/л;

- средняя смертельная токсическая доза при энтеральном пути поступления, вызывающая смертельный исход у 50% поражённых - менее 1 мг/кг;

- токсины ботулизма, яды кураре, диоксиновая группа.

2. Высокотоксичные:

- средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50% поражённых - 1 - 5 мг/л;

- средняя смертельная токсическая доза при энтеральном пути поступления, у 50% поражённых - 1-50 мг/кг;

- некоторые соединения металлов (органические и неорганические производные мышьяка, ртути, кадмия, свинца, таллия, цинка и др.);

- вещества, содержащие циангруппу (синильная кислота и её соли, нитрилы и др.);

- соединения фосфора (фосфорорганические соединения, хлорид фосфора и др.);

- фторорганические соединения;

- галогены (хлор, бром);

- фосген.

3. Сильно-токсичные:

- средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50% поражённых - 6 - 20 мг/л;

- средняя смертельная токсическая доза при энтеральном пути поступления, у 50% поражённых - 51 - 500 мг/кг;

- минеральные и органические кислоты (серная, азотная, фосфорная, уксусная и др.);

- щёлочи (аммиак, едкий калий и др.);

- соединения серы (растворимые сульфиды, сероуглерод, хлорид, фторид серы и др.);

- некоторые спирты и альдегиды кислот;

- органические и неорганические нитро- и аминосоединения (гидразин, анилин, амилнитрит, нитробензол, нитротолуол);

- фенолы, крезолы и их производные.

4. Умеренно токсичные:

- средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50% поражённых - 21 - 80 мг/л;

- средняя смертельная токсическая доза при энтеральном пути поступления, у 50% поражённых - 501 - 5000 мг/кг.

5. Малотоксичные:

- средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50% поражённых - 81 - 160 мг/л;

- средняя смертельная токсическая доза при энтеральном пути поступления у 50% поражённых - 5001 - 15000 мг/кг.

6. Практически нетоксичные:

- средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50% поражённых свыше 160 мг/л;

- средняя смертельная токсическая доза при энтеральном пути поступления \у 50% поражённых свыше 15 000 мг/кг.

Следует отметить, что особую группу веществ составляют фитотоксиканты (от греч. фито - трава, токсикон - яд). Это токсические химические вещества, предназначенные для поражения различных видов растений и посевов продовольственных культур. В зависимости от физиологии действий и названия они подразделяются на:

- гербициды (от латинского герба - трава, циедо - убиваю) - органические и неорганические химические вещества, применяемые для уничтожения и подавления бурьянов, травяной растительности, злаковых и овощных культур. Норма расхода для уничтожения сорняков - 0,5 кг/га (во Вьетнаме она составляла 33 кг/га). Применяются следующие гербициды: 2,4 дихлорфеноксиновая кислота, 2,4,5 - Т трихлорфеноксиоутвая кислота,паракват, дикват, пиклорам, иоксилин, кокодиловая кислота;

- арборициды органические и неорганические химические вещества, которые применяются для уничтожения кустарников и деревьев. Применяются следующие арборициды: 2,4 -Д, 2,4,5 - Т, 2,3,6 - ТБ, сульфат аммония, паракват, дикват, далапон, тордон, фенурон;

- дефолианты (от латинского де - удаление, фолиум - листья) - это органические и неорганические химические соединения, которые применяются для высушивания и преждевременного опадания листьев. Применяются следующие дефолианты: бутифос, ендотил, паракват, дикват, фолекс, 2,4 - Д;

- десиканты (от латинского десикаре - высушивать) - это такие органические и неорганические химические соединения, которые могут высушивать листья и стебли сельскохозяйственных культур. Применяются следующие десиканты: дининтрофенол, ендотал, хлорат магния, пентахлорфкнол, арсенит натрия.

Большинство из этих препаратов широко применяются в сельскохозяйственном производстве для защиты урожая, но в летальных дозах, или для культуры нестойкой к данному веществу, они могут уничтожать все посевы.

Фитотоксиканты по своим поражающим свойствам являются универсальными (цельными), которые уничтожают все виды растений и выборочные действия которых, влияют только на испытанные виды растений. По признакам действий на растения фитотоксиканты различают на контактные, системные, корневые.

Вопрос 3. Физико-химические свойства опасных химических веществ

Физико-химические свойства ОХВ во многом определяют их способность переходить в основное поражающее состояние и создавать поражающие концентрации. Наибольшее значение имеют агрегатное состояние вещества, растворимость в воде и органических растворителях, плотность, гидролиз, летучесть, теплоемкость и теплота испарения, критическая температура и температура кипения (замерзания), вязкость и т.д. Все эти характеристики необходимы при оценке химической опасности производства, использовании, хранении и перевозке ОХВ, при прогнозировании и оценке последствий химически опасных аварий.

Агрегатное состояние. При обычных условиях ОХВ могут быть в твердом, жидком и газообразном состоянии. Газообразные ОХВ в большинстве случаев хранятся, перевозятся и используются в сжиженном состоянии. Агрегатное состояние оказывает существенное влияние на количество ОХВ, выбрасываемого при аварии в атмосферу и на фазово-дисперсный состав образующегося облака.

Опасные химические вещества в атмосфере могут быть в состоянии: пара или газа (не оседающая примесь с частицами менее 0,091 мкм); не оседающего аэрозоля (0,001 до 30 мкм); грубодисперсного аэрозоля (оседающая примесь с частицами от 30 до 500 мкм); оседающей аэровзвеси (более 500 мкм).

Растворимость- способность ОХВ распределяться в среде других веществ, образуя раствор. Хорошая растворимость в воде может привести к сильному заражению водоемов, но, в то же время, это свойство может быть использовано для дегазации (нейтрализации) ОХВ.

Плотность- массовое содержание данного вещества в единице объема. Она влияет на распространение ОХВ. Если плотность ОХВ больше воды, то они будут проникать в глубину водоема, заражая его. Если плотность газовой фазы ОХВ больше воздуха, то на начальном этапе образования зараженного облака они будут скапливаться в пониженных местах рельефа местности, создавая непереносимые концентрации.

Гидролиз - разложение вещества водой. Он определяет условия хранения, состояние в воздухе и на местности, стойкость ОХВ при аварийных выбросах. Чем меньше ОХВ подвержено гидролитическому разложению, тем продолжительнее его поражающее действие.

Летучесть - способность вещества переходить в парообразное состояние. Количественной характеристикой летучести является максимальная концентрация паров ОХВ при данной температуре, т.е. количество вещества, содержащееся в единице объема его насыщенного пара при данной температуре в замкнутой системе, когда жидкая и газообразная фазы ОХВ находятся в равновесии.

Давление насыщенного пара - определяет летучесть и соответственно продолжительность поражающего действия ОХВ.

Теплоёмкость- определяет характер выброса и испарение ОХВ с поверхности при аварии. Она представляет собой отношение количества теплоты, сообщаемой системе в каком-либо процессе, к соответствующему изменению температуры.

Теплота испарения - количество теплоты, поглощаемое веществом при термическом испарении жидкости, равновесной со своим паром. Так же, как теплоёмкость, данная величина является одной из основных характеристик, определяющих характер выброса и последующего испарения ОХВ.

Температура кипения - позволяет косвенно судить о летучести ОХВ и характеризует продолжительность поражающего действия; чем выше она, тем медленнее испаряется ОХВ.

Критическая температура - температура, при которой исчезают различия в физических свойствах между жидкостью и паром, находящимися в равновесии; плотность насыщенного пара и жидкости становятся одинаковыми, граница между ними исчезает, и теплота парообразования обращается в ноль. Эта величина постоянна для каждого ОХВ.

Температура замерзания - температура, при которой жидкость теряет подвижность и загустевает. Имеет большое значение, при транспортировке и определяет характер поведения ОХВ при низких температурах.

Вязкость - свойство жидких газообразных сред оказывать сопротивление их растеканию под действием внешних сил. Она оказывает на характер поведения ОХВ в аварийной ситуации (характер дробления, впитывания и др.).

Коррозионная активность - свойство разрушать оболочки, в которых хранится (перевозится) ОХВ. Она является причиной многих аварий (разрушений) на промышленных и транспортных объектах.

Другие физико-химические свойства ОХВ показаны в приложениях.

LС₅₀- средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50% пораженных;

LС₅₀ - средняя смертельная токсодоза при энтеральном (через кожу) пути поступления, вызывающая смертельный исход у 50% пораженных.

Вопрос 4. Токсические свойства опасных химических веществ

Токсичность ОХВ - способность химических веществ оказывать поражающее действие на живой организм. Токсичность каждого ОХВ проявляется только при его контакте с организмом человека, вызывая определенный эффект поражения.

По строению, физико-химическим свойствам ОХВ весьма не однородны, их биологические эффекты многообразны. Однако в аварийных ситуациях необходимо определение, прежде всего, наибольшей опасности воздействия ОХВ на человека с целью оказания своевременной и квалифицированной помощи пораженным людям.

На основе преимущественного синдрома, проявляющегося при острой интоксикации, химические вещества, способные вызывать массовые поражения при авариях, сопровождаемых их выбросом (утечкой), разделены на семь групп:

• удушающие с прижигающим эффектом (хлор, фосген, хлорпикрин), - объектом воздействия на организм являются дыхательные пути. При действии паров ряда веществ, в высоких концентрациях, возможен быстрый летальный исход от шокового состояния, вызванного химическим ожогом открытых участков кожи, слизистых верхних дыхательных путей и легких;

• общеядовитые (окись углерода, синильная кислота), - это яды крови и тканевые яды способные вызывать острое нарушение энергетического обмена, которое и является в тяжелых случаях причиной гибели пораженных;

• удушающие - общеядовитые (сероводород, сернистый ангидрид окись этилена), - при ингаляционном воздействии вызывают токсический отек легких, а при резорбции нарушают энергетический обмен; многие соединения этой группы обладают сильным прижигающим действием, что значительно затрудняет оказания помощи пострадавшим;

• нейротропные (ртуть, сероводород, фосфорорганические, тептил), - действующие на генерацию, проведение и передачу нервного импульса, нарушающие механизмы нервной периферической регуляции, а также моделирующие состояние самой нервной системы;

• удушающие - нейротропные (аммиак) - при ингаляционном поражении, вызывают токсический отек легких, на фоне которого формируется тяжелое поражение нервной системы;

• метаболические(наркотические) яды (формальдегид, хлористый метил) - в организме человека они разрушаются с образованием высоко реакционно-способных углеводородных радикалов, которые вмешиваются в интимные процессы метаболизма веществ в организме; в патологический процесс поражения вовлекаются многие органы, но определяющими являются нарушения со стороны центральной нервной системы;

• нарушающие обмен веществ (диоксин) - действуют через легкие, пищеварительный тракт и неповрежденную кожу, вызывают заболевания с вялым течением, в процесс вовлекаются все органы и системы организма, нарушение обмена веществ может привести к смертельному исходу.

Для характеристики токсичности ОХВ используются пороговая концентрация, предел переносимости, смертельная концентрация и смертельная доза. Значение этих характеристик, используемых при классификации ОХВ по степени их воздействия на организм человека, приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Пороговая концентрация - это наименьшее количество вещества, которое может вызвать ощутимый физиологический эффект. При этом пораженные ощущают лишь первичные признаки поражения и сохраняют работоспособность.

Предел переносимости - это минимальная концентрация, которую человек может выдержать определенное время без устойчивого поражения. В производственных условиях в качестве предела переносимости используется предельно допустимая концентрация (ПДК). Она регламентирует допустимую степень заражения ОХВ воздуха рабочей зоны и используется в интересах соблюдения требований безопасности в производстве.

ПДК - это такая максимально допустимая концентрация, которая при постоянном воздействии на человека в течение всего рабочего дня, но не более 41 часа в неделю, на протяжении всего рабочего стажа, не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего или последующих поколений.

Пороговая концентрация и ПДК не могут использоваться для оценки опасности аварийных ситуаций и служить полной характеристикой токсичности ОХВ. Так как не позволяют оценить возможный физиологический эффект, в связи со значительно меньшим интервалом воздействия ОХВ. Более того, токсичность ОХВ в значительной степени зависит от пути попадания в организм человека, при этом поражение может носить местный или общий характер.

Местное поражение проявляется в местах контакта ОХВ с тканями организма (поражение кожных покровов, раздражение органов дыхания, расстройство зрения).

Общее поражение наблюдается при попадании ОХВ в кровь через кожные покровы (кожно-резорбтивная токсичность), или через органы дыхания (ингаляционная токсичность) или через желудочно-кишечный тракт (пероральная токсичность).

К основному пути попадания ОХВ в организм человека следует отнести органы дыхания, а в очаге аварии, не исключена возможность попадания ОХВ через кожные покровы. Поэтому, для количественной характеристики токсичности различных ОХВ пользуются категориями токсических доз.

Основными токсикологическими характеристиками ОХВ считаются ингаляционная и кожно-резорбтивная токсические дозы (токсодозы).

Токсодоза (D) - количественная характеристика токсичности ОХВ, соответствующая определенному эффекту поражения и принимается равной:

• при ингаляционных поражениях - произведению C t (C- средняя концентрация ОХВ в воздухе, мг/л, г/м³; t - время экспозиции, мин.) и измеряется в мг*мин/л, г*мин./м³;

• при кожно-резорбтивных поражениях - массе жидкого ОХВ, вызывающей при попадании на кожу определенный эффект поражения и измеряется количеством вещества, приходящегося на единицу поверхности тела человека или на единицу его массы (мг/см², мг/м², г/м², г/м², кг/см², кг/м² или мг/кг).

Для характеристики токсичности ОХВ при воздействии на человека через органы дыхания (ингаляционном) применяются следующие токсодозы:

• LСt₅₀ — средняя смертельная токсодоза, вызывающая смертельный исход у 50% пораженных (L - от латинского слова «Letalis» — смертельный);

• IСt₅₀- средняя, выводящая из строя токсодоза, вызывающая выход из строя 50% пораженных (I - от английского слова «Incapacitating» - небоеспособный, нетрудоспособный);

• PСt₅₀ - средняя пороговая токсодоза, вызывающая начальные симптомы поражения у 50% пораженных (Р - от английского слова «Primary» - начальный).

Кроме того, степень токсичности ОХВ, которые обладают кожно-резорбтивным действием, оцениваются также средней смертельной (LD₅₀), средней выводящей (ID₅₀) и пороговой (минимальной) (PD₅₀) дозами.

В аварийных ситуациях в воздухе может оказаться не одно, а несколько ОХВ однонаправленного действия. В этом случае допустимыми считаются концентрации, отвечающие условию:

С₁/ПДК₁+С₂/ПДК₂+ +С_n/ПДК_n 1

То есть сумма отношений фактических концентраций ОХВ ввоздухе (С_n) к их (ПДК_n), которые установлены для каждого из этих веществ, не должно превышать единицы.

Если же одновременно выделяются несколько токсичных веществ, не обладающих однонаправленным характером действия, то эффект действия ОХВ рекомендуется оценивать по наиболее токсичному веществу.

Такой подход целесообразно использовать и при оценке глубины распространения ОХВ в приземном слое атмосферы. При этом в качестве основных характеристик в данном условии целесообразно использовать соответствующие значения токсичных доз.

Кроме того, безопасность производства, использования, хранения и перевозок ОХВ в значительной степени зависит от уровня организации профилактической работы, своевременности и качества планово-предупредительных ремонтных работ, подготовленности и практических навыков персонала, системы надзора за состоянием технических средств, противоаварийной защиты.

Наличие такого количества факторов, от которых зависит безопасность функционирования химически опасных объектов, делает эту проблему крайне сложной. Как показывает анализ причин крупных аварий, сопровождаемых выбросом (утечкой) ОХВ, на сегодня нельзя исключить возможность возникновения аварий, приводящих к поражению не только производственного персонала, но и населения, проживающего в районе функционирования ХОО.

Так, например, в декабре 1984 г. на химическом заводе фирмы «Юнон Карбайд» (США) в г. Бхопал (Индия), производящем инсектицид «Севин» и пестицид «Темик» произошла авария с выбросом около 43 т метилизоцианата и продуктов его неполного термического разложения.

Зона заражения продуктами выброса составила в глубину 5 км, в ширину более 2 км. В результате аварии погибло 3150 чел., стали полными инвалидами около 20 тыс. чел., заболели различными болезнями от последствий отравления более 200 тыс. чел. Сразу после аварии были госпитализированы 14 тыс. чел., 158 тыс. была оказана амбулаторная помощь.

Нормативными документами правительства СН-245-71 и ПКМУ №956 от 11.08.01 установлены нормативы предельных масс индивидуальных опасных химических продуктов и определены предельные нормы их хранения по категориям на объектах хозяйствования. В зависимости от этого вокруг ХОО устанавливается санитарно-защитная зона. Ширина этой зоны должна быть: для объектов 1 кл. – 1000 м; 2 кл. - 500 м; 3 кл. – 300 м; 4 кл. - 100 м; 5 кл. – 50 м.

Администрация ХОО должна обеспечивать безопасность населения в районе своего размещения, а при необходимости проводить дополнительные мероприятия

Вопрос 5. Опасности, связанные с выбросами (утечкой) опасных химических веществ в окружающую среду

Аварийные выбросы опасных химических веществ (ОХВ) могут произойти при повреждениях и разрушениях емкостей при хранении, транспортировке или переработке, кроме того, некоторые нетоксичные вещества в определенных условиях (взрыв, пожар) в результате химической реакции могут образовываться ОХВ. В случае аварии происходит не только заражение приземного слоя воздуха, но и заражение водных источников, продуктов питания, почвы.

Химически-опасный объект (ХОО) - предприятие народного хозяйства, при аварии или разрушения которого могут произойти массовые поражения людей животных и растений опасными химическими веществами (ОХВ).

Аварии с утечкой ОХВ и заражением окружающей среды возникают на предприятиях:

- Химической

- Нефтеперерабатывающей

- Целлюлозно-бумажной

- Пищевой промышленности

- Водопроводных и очистных сооружениях

- При транспортировке ОХВ.

Источники химической аварии:

- Выбросы и утечка опасных химических веществ

- Возгорание разных материалов, оборудования, строительных конструкций, которые сопровождаются загрязнением окружающей среды

- Аварии на транспорте при перевозке опасных химических веществ, взрывоопасных и пожароопасных грузов.

Непосредственными причинами этих аварий являются:

- Нарушения правил безопасности и транспортирования

- Нарушения технической безопасности

- Выход из строя: агрегатов, механизмов, трубопроводов

- Повреждение емкостей и т.д.

Одним из ярких примеров аварии может служить авария, которая произошла на химическом предприятии американской национальной корпорации «Юнион Карбайд» в индийском местечке Бхопал в 1984 году. Выброс случился неожиданно в ночное время. В результате аварии в атмосферу попало несколько десятков тонн газоподобного компонента - метилизоцианата. Это соединение — очень сильный яд, который вызывает поражение жизненно-важных органов человека.

Погибло более 2 500 человек. 500 000 человек отравлены: из них 70 000 отравились, что потребовало многолетнего лечения. Убытки от этой техногенной катастрофы составил 3 млрд. долларов.

Официально расследование причин этой катастрофы выявило большие недостатки в проектировании предприятия, несовершенство системы предупреждения выброса отравляющих газов. Местная власть и местные жители не были заранее оповещены о потенциальной опасности.

Главной опасностью химических аварий (в отличие от других промышленных катастроф) является возможности распространения на значительной территории, где могут возникать большие зоны опасного загрязнения окружающей среды.

Воздушные потоки, которые содержит газы, парообразные токсичные компоненты, аэрозоли и другие частицы, становятся источником поражения живых организмов не только в очаге катастрофы и в примыкающих районах. В США для каждой из 336 особенно опасных химических веществ, которые могут попасть в окружающую среду вследствие аварии, установлено 3 уровня воздействия:

1. Возникает дискомфорт у пострадавших;

2. Появляются утраты трудоспособности;

Дата добавления: 2014-04-10; просмотров: 3046; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!