Методическое пособие 346

В. На уровне организма:

1.Замедление роста.

2.Ослабление репродуктивной функции и увеличение смертности потомства.

3.Аномальные изменения физиологических параметров.

4.Хронические болезненные симптомы.

5.Раковые заболевания.

6.Преждевременная смерть.

Химические вещества, способные при однократном приеме вызывать эйфорию или другие желательные с точки зрения потребителя психотропные эффекты, а при систематическом приеме – психическую и физическую зависимость, называют психоактивными веществами. Поступление таких веществ в организм приводит к появлению в ограниченном временном интервале эйфории, стимуляции восприятия, эмоционального и физического возбуждения, успокоения, сна, галлюцинаций.

Психоактивные вещества вызывают у потребителя эмоциональнопозитивное состояние и нейтрализуют эмоционально-негативное.

Отличительным свойством психоактивных веществ является их способность вызывать токсикомании – заболевания, характеризующиеся стойким влечением к регулярному употреблению психоактивных веществ с целью получения удовольствия или поддержания состояния психологического или физического комфорта. Состояние, развившееся после и вследствие употребления психоактивного вещества, называют токсикоманической интоксикацией .

Общей чертой всех форм токсикоманий является наличие в их клинической картине психической и физической зависимости и синдрома измененной реактивности организма к употребляемому веществу.

Психическая зависимость – это состояние психического комфорта в токсикоманической интоксикации и болезненное влечение к употреблению психоактивного вещества с целью вновь ощутить желаемый гедонический эффект или подавить состояние психического дискомфорта.

Физическая зависимость – состояние физического комфорта в токсикоманической интоксикации и явление абстиненции при внезапном прекращении употребления вещества. Абстиненцией (или синдромом отмены) называют комплекс психопатологических, вегетативных, неврологических и соматических расстройств, возникающих вслед за прекращением регулярного употребления психоактивного вещества.

Синдром измененной реактивности организма заключается в модификации эффектов психоактивного вещества и развитии к нему толерантности.

Модификация проявляется изменением типичного характера действия психоактивного вещества на психику индивидуума.

Систематическое употребление психоактивных веществ без очевидных признаков зависимости называют злоупотреблением. Для злоупотребления ха-

21

рактерен продолжающийся прием вещества, несмотря на понимание того, что его употребление ведет к социальным, деловым, психологическим или соматическим проблемам.

1.5.Влияние загрязняющих атмосферу веществ на здоровье человека

На современном этапе качество окружающей среды определяется сложившимися на региональном уровне формами природопользования, которые осуществляются на традиционно имеющихся промышленных предприятиях. Для решения проблемы производственной и промышленной безопасности необходимо освоение инженерного образования, где базовым моментом должен быть уровень владения каждым чeлoвeкoм знaниями oб oпaснoстях и спoсoбaх зaщиты oт них. Эффективное использование этих знаний пoзвoляeт существенно сократить неблагоприятные последствия.

Здоровье человека - интегральный показатель, уровень заболеваемости зависит от целого ряда факторов, который включает в себя экологические, наследственные и социально-экономические. Но имеется ряд заболеваний, рост которых возрастает параллельно с ростом загрязнения территории и находится в прямой зависимости от наличия вредных веществ в окружающей среде.

Взвешенные частицы сами по себе или в комбинации с другими загрязнителями представляют очень серьезную угрозу для здоровья человека. Загрязнители попадают в организм человека главным образом через систему дыхания, для которой существует непосредственная угроза. Так, по оценкам специалистов, около 50 % частиц в диапазоне от 0,01 до 0,1 мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них.

Взвешенные частицы могут вызывать токсический эффект одним или несколькими из следующих трех путей:

1.Частица может быть токсична вследствие ее химических и физических характеристик.

2.Частица может быть помехой для одного или нескольких механизмов, которыми нормально очищается респираторный тракт.

3.Частица может быть носителем абсорбированного на ней токсичного вещества.

Чрезвычайно трудно получить прямое соотношение между временем воздействия взвешенных частиц в различных концентрациях и результирующим влиянием на здоровье человека. Важна продолжительность времени влияния. В некоторых случаях можно наблюдать, как воздействие взвешенных частиц в

комбинации с другими загрязнителями, например с SО2, приведет к более серьезным расстройствам здоровья, чем воздействие каждого загрязнителя в отдельности. Трудно также воспроизвести в лаборатории точные условия, которые имеют место в окружающей атмосфере.

В этой ситуации необходимо положиться на статистический анализ таких данных, как увеличение госпитализации больных и посещаемости поликлиник,

22

уменьшение выходов на работу и анализ смертности в сопоставлении с ограниченным числом данных об измеренных концентрациях атмосферных загрязнителей в рассматриваемый период времени. Такие данные указывают на связь между увеличением концентраций взвешенных частиц и увеличением числа пациентов в больницах и поликлиниках с такими заболеваниями, как инфекции верхних дыхательных путей, сердечная недостаточность, бронхиты, астма, пневмония, эмфизема и т.п.

Окись углерода — газ без цвета и запаха. Она очень стабильна, продолжительность ее существования в атмосфере от 2 до 4 мес. Глобальная эмиссия окиси углерода оценивается примерно в 350 млн т/год, из которых около 20 % относят к антропогенным источникам. Такая величина должна была бы привести к темпу увеличения концентрации в окружающем воздухе, равному примерно 0,03 млн-1/год. Однако ожидаемого увеличения не наблюдается. Почвенные грибки могут разложить значительное количество образующейся СО; общепринято также, что СО в атмосфере окисляется в СО2, хотя скорость этого процесса очень незначительна. Некоторые данные свидетельствуют о том, что СО может быть химически активной в смогах.

Высокие концентрации окиси углерода могут привести к физиологическим и патологическим изменениям и неожиданной смерти. Окись углерода можно считать вдыхаемым ядом, который лишает ткани тела необходимого им кислорода.

Двуокись и трехокись серы — основные окислы серы, присутствующие в атмосфере. Двуокись серы — негорючий, невзрывающийся, бесцветный газ, который ощущается на вкус при концентрациях в воздухе от 0,3 до 1,0 млн-1. При концентрациях выше 3,0 млн-1 газ имеет острый раздражающий запах. В фотохимических и каталитических процессах в атмосфере двуокись серы частично превращается в трехокись серы или серную кислоту и ее соли. Трехокись серы во влажном воздухе образует серную кислоту. Для окислов серы в комбинации с взвешенными частицами и влагой характерны наиболее вредные воздействия из создаваемых загрязненным воздухом. К сожалению, исключительно трудно выделить изолированно воздействие двуокиси серы.

В(табл. 1.1) представлены типичные концентрации SO2 в сопоставлении

сих воздействием на здоровье человека.

23

Как видно из этих данных, двуокись серы в комбинации с взвешенными частицами и влагой представляет серьезную опасность для здоровья человека.

Углеводороды не представляют, по-видимому, существенной опасности для разрушения материалов. Взвешенные частицы, содержащие углеводороды, и сажа образуются из несгоревших углеводородов и углерода, а также почвенных частиц. Из всех углеводородов только этилен в определенных концентрациях оказывает вредное воздействие на растительность. Результат такого воздействия – содержание роста растений.

В настоящее время исследования концентраций газообразных углеводородов в окружающем воздухе не обнаружили прямых вредных воздействий на здоровье человека. Изучение канцерогенности некоторых классов углеводородов указывает на то, что отдельные формы рака могут быть вызваны ароматическими углеводородами, содержащимися в сажах и смолах. Известными летучими канцерогенами являются в основном полициклические ароматические углеводороды. Под воздействием солнечной радиации окислы азота в присутствии несгоревших углеводородов образуют фотохимические оксиданты — компоненты фотохимического смога, которые вредно действуют на здоровье человека и на растительность.

Окислы азота. Из шести или семи окислов азота окись азота N0 и двуокись азота NО2 являются главными загрязнителями воздуха. NО2 не относится к загрязнителям атмосферы, хотя и непрерывно присутствует в окружающем воздухе. Ни N0, ни NО2 не воздействуют непосредственно на материалы; однако NО2, реагируя с атмосферной влагой, образует азотную кислоту, которая может вызвать значительную коррозию металлических поверхностей. Двуокись азота поглощает видимый свет и при концентрациях около 0,25 млн-1 становится причиной уменьшения видимости. При концентрациях около 0,5 млн-1 в течение 10—12 сут двуокись азота сдерживает рост таких растений, как пятнистые бобы и томаты.

24

Двуокись азота действует как острый раздражитель и в равных концентрациях оказывается более вредной, чем NО. Однако при тех концентрациях, которые имеют место в атмосфере, NО2 является лишь потенциальным раздражителем и только потенциально ее можно связывать с хроническими легочными заболеваниями. При концентрациях менее 0,01 млн-1 у детей в возрасте 2—3 лет наблюдался некоторый рост числа заболеваний бронхитом. Под воздействием солнечной радиации и при наличии несгоревших углеводородов окислы азота вступают в реакции с образованием фотохимического смога. В связи с такой химической активностью окислов азота первичный норматив качества воздуха на них установлен среднегодовой величиной 100 мкг/м3. Компонентами фотохимического смога, наиболее вредными для растений и здоровья человека, являются фотохимические оксиданты.

Фотохимические оксиданты. Окисляющие компоненты — озон О3, пероксиацетилнитрат (ПАН), пероксибензоилнитрат (ПБН) и другие микрокомпоненты, которые могут окислить ион йода йодистого калия, — называют фотохимическими оксидантами. Озон и ПАН содержатся в атмосфере в очень высоких концентрациях, и воздействия фотохимического смога обычно соотносят с концентрациями этих веществ. Аэрозоли, образующиеся в процессе химических реакций, при которых создается смог, заметно уменьшают видимость и придают атмосфере коричневатый оттенок. Озон воздействует на синтетические резиновые изделия, в связи с чем уменьшается срок службы покрышек, резиновой изоляции и других изделий. Вещества, препятствующие такому действию озона, могут быть включены в состав изделий из резины. Озон воздействует также и на целлюлозу в составе тканей, уменьшая прочность таких материалов. Все оксиданты ответственны за некоторое обесцвечивание тканей. Оксиданты, и в первую очередь ПАН и ПБН, сильно раздражают глаза, а в комбинации с озоном раздражают носоглотку, приводят к спазмам грудной клетки, а при высокой концентрации (3900 мкг/м3) вызывают сильный кашель и приводят к невозможности сосредоточиться. В (табл.1.2) дана сводка воздействий озона и фотохимических оксидантов.

Асбест и металлы. Многими исследованиями был обнаружен более высокий, чем первоначально ожидалось, уровень бронхиального рака у людей, имеющих профессиональный контакт с асбестом. Кроме того, асбест был идентифицирован как причинный фактор развития раковых заболеваний диафрагм, разделяющих грудную клетку и брюшную полость. Доказан также вред, наносимый здоровью человека бериллием, в результате воздействия которого наблюдаются как острые, так и хронические, с летальным исходом, ингаляционные эффекты, а также вредные воздействия на кожу и глаза. Большинство изученных случаев относится к профессиональному воздействию. Пары металлической ртути могут вызвать нарушение работы центральной нервной системы и почек. Ртуть может накапливаться в теле человека, в конечном итоге приводя к расстройству умственных способностей.

В связи с доказанным вредным воздействием на здоровье человека на асбест, бериллий и ртуть были установлены нормы выброса. Эти нормы относятся как к применению материалов, содержащих асбест, так и к мерам предосторожности, которые должны быть приняты при строительстве и разрушении зданий. Нормы выброса бериллия применимы к промышленным процессам, в которых используется бериллий, бериллиевая руда или сплавы, содержащие более 25 % бериллия по весу, и устанавливают скорость выброса в таких процессах. Норматив для ртути применим к стационарным источникам, относящимся к переработке ртутной руды, регенерации и утилизации ртути и использованию хлорщелочных ячеек для производства газообразного хлора и гидроокиси щелочных металлов.

26

Контрольные задания и вопросы

Задание 1

Провести оценку прогнозирования глубины зон заражения СДЯВ

Неблагоприятная химическая обстановка может сложиться на определенной территории при авариях технологического оборудования, при транспортировке сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ) железнодорожным, трубопроводным и другими видами транспорта, а также в случаях разрушения химически опасных объектов (ХОО).

Масштабы заражения СДЯВ в зависимости от их физических свойств и агрегатного состояния рассчитывают по первичному и вторичному облаку.

Количественные характеристики выброса СДЯВ для расчета масштабов заражения определяют по их эквивалентным значениям.

Эквивалентные количества вещества по первичному облаку (в тоннах) определяются по формуле

Qэ1=К1 ∙ К3 ∙К5 ∙К7 ∙Q0, Т.

где К1 - коэффициент, зависящий от условия хранения СДЯВ, определяющийся по табл. 1.3 (для сжатых газов К1=1).

При определении величины Q1 для сжиженных газов, не вошедших в табл. 1.3, значение коэффициента рассчитывается по соотношению

К1 Ср Т ,

Нисп

где Cр - удельная теплоемкость жидкого СДЯВ при температуре испарения, кДж/кг*град;

Т – разность температур жидкого СДЯВ до и после разрушения емкости, 0С ;

Нисп – удельная температура испарения жидкого СДЯВ при температуре испарения , кДж/кг.

К3 – коэффициент, равный отношению поражающей токсодозы хлора к поражающей токсодозе другого СДЯВ ( табл. 1.3);

К5 – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воз духа (применяется равным при инверсии – 1 ; изотермии – 0,23; кон векции -0,08)

К7 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, по табл. 20.1 ( для сжатых газов К7 = 1)

Q0– количество выброшенного при аварии вещества, т.

Инверсия – состояние атмосферы, при котором восходящие потоки воз-

27

духа отсутствуют, а температура почвы ниже температуры воздуха. Наблюдается обычно ночью при ясной погоде и слабом ветре.

Конвекция – состояние атмосферы, при котором сильно развиты восходящие потоки воздуха, а температура поверхности почвы выше температуры воздуха. Возникает при ясной погоде , малых ( до 4 м/с ) скоростях ветра.

Изотермия – состояние атмосферы, при котором восходящие потоки воздуха очень слабы, а температура почвы равна температуре воздуха. Наблюдается в любое время суток при пасмурной погоде или ветре более 4 м/с.

Количество выброшенного вещества определяется по объему разрушившейся емкости или секции трубопровода, находящейся между двумя автоматическими задвижками.

При авариях на хранилищах сжатого газа величина рассчитывается по формуле

Q0=d∙Vх, т,

где d – плотность СДЯВ (по табл. 1.3) т/м; - объем хранилища, м .

При аварии на газопроводе , величина рассчитывается по формуле

Q0 ndV100Т ,т

где n – процентное содержание СДЯВ в природном газе; d – плотность СДЯВ, по табл. 20.1

VТ – объем секции газопровода между автоматическими отсеками , . Эквивалентное количество по вторичному облаку рассчитывается по

формуле

Qэ2=(1-К1) ∙ К2 ∙К3 ∙К4 ∙ К5 ∙К6 ∙К7 ∙ Qhd0 ,

где К2 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств СДЯВ, табл.

20.1

К4 –коэффициент, зависящий от скорости ветра, табл. 1.4;

– коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии

(N), табл. 1.5.

Значение коэффициента опред. После расчета продолжительности испарения вещества Т:

При N T значение принимают для 1ч;

h – толщина слоя свободно разлившейся жидкости, составляет 0,05 м.

28

Таблица 1.3 Характеристики СДЯВ и вспомогательные коэффициенты для определения глубины зоны заражения

Примечание: для К7 в числителе приведены значения для первичного облака, а в знаменателе - для вторичного.

29

Таблица 1.4

Значение коэффициента К4 в зависимости от скорости ветра

Расчет глубины зон заражения первичным (вторичным) облаком СДЯВ при авариях на технологических емкостях, хранилищах и транспорте, ведут с помощью табл. 1.6 и 1.7.

29