Опасности, связанные с использованием химических веществ

Многие химические элементы и вещества, используемые в технологических процессах на производстве, а также являющиеся промежуточными или конечными продуктами производства, оказывают вредное воздействие на человека и окружаю­щую природную среду.

Вредные вещества - это такие вещества, которые при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности могут вызвать производст­венные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоро­вья, которые выявляются современными методами как в процессе работы, так и в от­даленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

По физиологическому влиянию на организм человека все вредные вещества можно разделить на:

раздражающие (хлор, сернистый газ, аммиак и др.);

удушающие (сероводород, окись углерода и др.);

наркотические (ацетилен, бензин, хладоны, ди­хлорэтан, ацетон и др.);

соматические (метиловый спирт, ртуть, свинец, мышьяк и его соединения и др.);

пыль различных видов: органическая - растительного или живот­ного происхождения (мука, сахар, табак и др.); химических соединений (нафталин и др.); неорганическая (металлическая); минеральная (гипс, тальк, цемент и др.).

Кроме того, химические вещества, согласно ГОСТ 12.0.003 – 74, по характеру влияния на организм человека делятся на:

- общетоксичные, вызывающие отравление всего организма (Hg, CO, толуол, анилин);

- раздражающие, вызывающие раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек (Cl₂, NH₃, H₂S, O₃);

- сенсибилизирующие, действующие как аллергены (альдегиды, растворители, лаки на основе нитросоединений);

- канцерогенные, вызывающие новообразования злокачественного хар-ра (ароматические углеводороды, БП, аминосоединения, асбест);

- мутагенные, вызывающие изменение наследственной информации (Pb, радиоактивные в-ва, формальдегид);

- влияющие на репродуктивную функцию (бензол, Pb, Mn, никотин).

Вредные вещества могут проникать в организм человека через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы и слизистые оболочки. Проникновение этих веществ в организм в больших концентрациях приводит нередко к острым от­равлениям. Продолжительное поступление некоторых из этих веществ в организм даже в незначительных дозах может вызвать хроническое профессиональное отрав­ление (заболевание).

В целях предупреждения острых и хронических профессиональных отравлений и заболеваний разработаны предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных ве­ществ в рабочей зоне - это концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или иной продолжительности, но не более 41 часа в неделю, за время всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений состояния здоровья, выявляемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

По степени опасности для организма человека все вредные вещества делятся на четыре класса опасности:

I - чрезвычайно опасные, ПДК < 0,1 мг/м³ (свинец, ртуть, озон);

II - высокоопасные, ПДК = 0,1...1,0 мг/м³ (кислоты серная и соляная, хлор, фенол, ед-

кие щелочи);

III - опасные, ПДК = 1,1...10,0 мг/м³ (толуол, винилацетат, ксилол, метиловый спирт);

IV - малоопасные, ПДК > 10,0 мг/м³ (аммиак, бензин, ацетон).

Фактическое содержание вредного вещества в воздухе рабочей зоны не должно превышать его ПДК. Однако редко бывает так, что в рабочей зоне присутствует толь­ко одно вредное вещество, чаще их бывает несколько. В таком случае для веществ однонаправленного действия сумма отношений фактических концентраций каждого из них к их ПДК не должна превышать единицы:

С₁/ПДК₁ +С₂/ПДК₂ + С₃/ПДК₃ +... +С_n/ПДК_n £ 1

Такой подход объясняется таким явлением, как комбинированное действие химических веществ на организм. Возможны три основных типа комбинированного действия хи­мических веществ: синнергизм, когда одно вещество усиливает действие другого; ан­тагонизм, когда одно вещество ослабляет действие другого; суммация или аддитивное действие, когда действие веществ в комбинации суммируется. Результаты много­летних исследовании свидетельствуют о том, что в большинстве случаев промыш­ленные яды в комбинации действуют по типу суммации, т.е. действие их складывает­ся. Поэтому, если сумма в левой части больше 1, состояние воздушной среды оцени­вается как неудовлетворительное.

Общие мероприятия и средства предупреждения загрязнения воздушной среды рабочей зоны и защиты работающих включают:

• исключение вредных веществ из технологических процессов, замена их менее вредными и т.п.;

• совершенствование технологических процессов и оборудования (использование замкнутых технологических циклов, непрерывных технологических процессов и пр.);

• автоматизация и дистанционное управление технологическими процессами и обо­рудованием, исключающие непосредственный контакт работника с вредными ве­ществами;

• герметизация производственного оборудования, локализация вредных выделений за счет местной вентиляции, аспирационных укрытий;

• нормальное функционирование систем отопления, общеобменной вентиляции, кондиционирование воздуха, очистка выбросов в атмосферу;

• предварительные и периодические медосмотры работников, работающих во вред­ных условиях, профилактическое питание, соблюдение правил личной гигиены;

• контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны;

• использование средств индивидуальной защиты.

3.5. Опасности, связанные с использованием источников ионизирующего излучения

Слово "облучение" родилось, вошло в жизнь послевоенных поколений и до наших дней неразрывно связано с первым практическим и, - увы! - ужасным применением ядерной энергии - атомными бомбардировками Хиросимы и Нагасаки. При взрывах атомных бомб более 100 тыс. японцев погибли практически мгновенно, пораженные световой и ударной волнами. Десятки тысяч, выживших в первый момент, подверглись действию проникающих излучений атомного взры­ва и скончались в течение нескольких дней и недель от острой лучевой болезни (ОЛБ), вызванной переоблучением и отягощенной травмами и обширными ожогами кожи. В течение последующих 30 лет (1947-1976) от лучевой болезни скончалось еще около 90 тыс. человек. По прогнозам в дальнейшем жертвами отдаленных последст­вий переоблучения окажутся еще 360 тыс. человек.

Радиоактивные вещества и излучения всегда были и содержатся в окружающей среде. Все живое на Земле возникло и развивалось под их постоянным воздействием. Естественный радиационный фон складывается из космической радиации и излуче­ний естественных радиоактивных элементов земной коры (урана, радия, тория и др.). Кроме доз внешнего облучения, они являются источниками и внутреннего облучения населения при попадании в организм с вдыхаемым воздухом, пищей и водой таких радиоэлементов как калий, радон, углерод. Суммарная доза природного фона колеб­лется в широких пределах в различных районах Земли, составляя в среднем 100-200 мбэр/год. В некоторых районах СНГ, Франции, Швеции, США этот уровень достига­ет 200-300 мбэр/год. На территории Украины также есть районы, где естественный фон существенно выше средних уровней (некоторые районы Житомирской, Днепро­петровской, Запорожской областей). В Бразилии и Индии есть районы, где эти дозы в 5-10 раз превышают среднемировые.

В настоящее время происходит увеличение дозы радиации за счет широкого применения медицинской рентген-радио диагностики, пребывания в современных зданиях, у телевизоров, полетов на самолетах, загрязне­ния атмосферы при сжигании угля, испытании ядерного оружия и аварий на радиаци­онно-опасных объектах. На про­тяжении всей своей жизни человек ежегодно облучается дозой в среднем 300-600 мбэр, что является обычной средой его обитания в современном мире.

Для объективной и адекватной оценки последствий действия радиации четко разграничивают их непосредственную реализацию (ближайшие последствия) и отда­ленные эффекты, которые определяются не только облучением, но в значительно большей степени влиянием многих других факторов, прежде всего химических.

К ближайшим последствиям, непосредственно связанным с воздействием ра­диации, относят лучевые поражения, как острые, так и растянутые по времени - подострые, хронические, обусловленные внешним, внутренним или сочетанным (внешним и внутренним) облучением. К ним относят ОЛБ, подострую и хроническую лучевые болезни, поражения кожи, в том числе выпадение волос, поражения хрусталика глаза.

Вследствие жесткого нормирования и контроля за радиационной безопасно­стью, все перечисленные поражения могут возникнуть только при нарушении правил работы с радиоактивными источниками и возникновении аварийных ситуаций среди небольшой группы или отдельных лиц, профессионально связанных с этими работа­ми.

К отдаленным последствиям относят повышение риска возникновения опухо­лей и наследственных эффектов.

Когда значительная часть населения облучается сравнительно небольшими дозами, и ближайшие последствия попросту отсутствуют, на первый план выступает оценка отдаленных последствий, носящих статистический характер.

Прежде, чем рассматривать вопрос о влиянии ионизирующих излучений на биологические объекты, необходимо разобраться в определениях основных понятий, с которыми нам придется далее иметь дело.

Радиоактивность — самопроизвольное превращение (распад) атомных ядер некоторых химических элементов (урана, тория, радия, калифорния и др.), приводя­щее к изменению их атомного номера и массового числа. Такие элементы называются радиоактивными.

Радиоактивные вещества распадаются со строго определенной скоростью, из­меряемой периодом полураспада (T₁/₂), т.е. временем, в течение которого распадается половина всех атомов. Радиоактивный распад не может быть остановлен или ускорен каким-либо способом.

Если поместить радий в свинцовую коробку с узкой щелью, то с помощью приборов можно определить, что через нее проходит пучок излучений, который раз­деляется в магнитном поле. Излучение, отклоняющееся в сторону Севера, называется α-излучением, в сторону Юга - β-излучением; излучение, не отклоняющееся магнитным полем называется γ-излучением (оно не имеет электрического заряда). Ионизирующее излу­чение имеет ряд общих свойств, два из которых - способность проникать через мате­риалы различной толщины и ионизировать воздух и живые клетки организма - за­служивают особого внимания. Наибольшей ионизирующей способностью обладают α-частицы, имеющие незначительную длину пробега (расстояние, проходимое частицей в среде до момента прекращения существования данной частицы). У β-частиц ионизирующая способность значительно меньше, а длина их свободного про­бега в воздухе и других материалах гораздо больше. Таким образом, для человека, как и для любого другого организма, α-излучение не представляет какой-либо опас­ности, а вот β-излучение опасно для человека, особенно при попадании радиоак­тивных веществ на открытые участки кожи. Зато γ-кванты обладают очень большой проникающей способностью, поэтому они в еще большей степени вредны для всего живого.

Ионизирующее излучение - излучение, энергия которого достаточна для иони­зации облучаемой среды. Процесс взаимодействия излучения со средой называется облучением.

При изучении действия излучения на организм были определены следующие особенности:

1. Высокая эффективность поглощенной энергии. Малые количества поглощенной энергии излучения могут вызвать глубокие биологические изменения в организме.

2. Наличие скрытого, или инкубационного, периода проявления действия ионизи­рующего излучения. Этот период часто называют периодом мнимого благополу­чия. Продолжительность его сокращается при облучении в больших дозах.

3. Действие от малых доз может суммироваться (накапливаться). Этот эффект на­зывается кумуляцией.

4. Излучение воздействует не только на данный живой организм, но и на его потом­ство. Это так называемый генетический эффект.

5. Различные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению. При ежедневном воздействии дозы 0,002-0,005 Гр уже наступают изменения в крови.

6. Каждый организм в целом одинаково реагирует на облучение.

7. Облучение зависит от частоты. Одноразовое облучение в большой дозе вызывает более глубокие последствия, чем фракционированное.

Т.о., биологический эффект ионизирующего излучения зависит от суммарной дозы, времени воздействия излучения, вида излучения, размеров облучаемой поверхности и индивидуальных особенностей организма.

Смертельные поглощенные дозы для отдельных частей тела сле­дующие: голова-20, нижняя часть живота-30, верхняя часть живота-50, грудная клет­ка-100, конечности-200 Гр.

Если рассматривать ткани органов в порядке уменьшения их чувствительности к действию излучения, то получим следующую последовательность: лимфатическая ткань, лимфатические узлы, селезенка, зобная железа, костный мозг, зародышевые клетки. Большая чувствительность кроветворных органов к радиации лежит в основе определения характера лучевой болезни. При однократном облучении всего тела че­ловека поглощенной дозой 0,5 Гр. через сутки после облучения может резко сокра­титься число лимфоцитов. Уменьшится также и количество эритроцитов по истече­нии двух недель после облучения.

Радиоактивные вещества могут попасть внутрь организма при вдыхании воз­духа, зараженного радиоактивными элементами, с зараженной пищей или водой, че­рез кожу, а также при заражении открытых ран.

Степень опасности зависит от скорости выведения радионуклидов из организма. Если ра­дионуклиды, попавшие внутрь организма, однотипны с элементами, которые потреб­ляются человеком с пищей (натрий, хлор, калий и др.), то они не задерживаются на длительное время в организме, а выделяются вместе с ними. На скорость выведения радиоактивного вещества большое влияние оказывает период полураспада данного радиоактивного вещества.

Основные особенности биологического действия ионизирующих излучений следующие:

1. Действие ионизирующих излучений на организм не ощутимы человеком.

2. Видимые поражения кожного покрова, недомогание, характерные для лучевого заболевания, появляются не сразу, а спустя некоторое время.

3. Суммирование доз происходит скрыто. Если в организм человека систематически будут попадать радиоактивные вещества, то со временем дозы суммируются, что неизбежно приводит к лучевым заболеваниям.

У многих сохранились в памяти кадры кинохроники о послеаварийных работах ЧАЭС, предварительный инструктаж людей, идущих работать на крышу машинного зала: "Как только досчитаешь до девяноста после выхода из люка - чем бы ни был за­нят - бросай и бегом к люку». Это пример «защиты временем», или, говоря научным языком, «определение допустимой продолжительности работы в поле излучения». Исходя из установленных уровней радиации на местности дозиметристами выводятся данные о допустимом времени работ на зараженной территории.

Другой принцип защиты от излучения - это «защита расстоянием».

Следующий принцип - защита экранированием или поглощением - основан на использовании процессов взаимодействия фотонов с веществом. Защитные свойства материалов определяются коэффициентом ослабления излучения. Так слой половин­ного ослабления фотонов с энергией 1 МэВ составляет 1,3 см свинца или 13 см бе­тона.

Для защиты от проникающего у-излучения активной зоны реактора на АЭС ее окружают многометровым слоем из тяжелых материалов. Толщину защиты выбирают такой, чтобы мощность дозы в постоянно обслуживаемых помещениях не превышала предельно допустимого значения.

Дополнительно для защиты от переоблучения применяются препараты - радипротекторы.

Для получения необходимой информации о состояния радиационной обстанов­ки и облучения персонала при работе с источниками ионизирующего излучения про­водится радиационный контроль. Он осуществляется службой радиационной безо­пасности предприятия, ведомственной службой и органами государственного сани­тарного надзора.

Помимо перечисленных существует и другие способы защиты людей от иони­зирующего излучения (радиоактивные вещества находятся в вытяжном шкафу, за­крытом прозрачным защитным экраном, в котором герметично закреплены толстые защитные перчатки; работники применяют (при небольшой активности) легкие полу­маски "Лепесток" и специальные костюмы для зоны с высокой радиоактивностью и пр.).

В обычных условиях проживания параметры бытовой и промышленной среды регламентируют­ся соответствующими санитарно-гигиеническими нормативными документами, ус­танавливаемыми государственными или местными органами власти и здравоохране­ния. Эти параметры поддерживаются специальными коммунальными службами и самими людьми, проживающими в регионе. Параметры производственной среды регламентируются государственными нормативными актами по охране труда и нор­мативными актами по охране труда отдельных производств и ответственность за их соблюдение возлагается на собственника (руководителя) предприятия или уполно­моченных им лиц.

Однако под влиянием тех или иных факторов, прежде всего природного или конфликтного характера, параметры среды обитания человека могут выйти за пределы установленных норм и тогда может возникнуть угроза не только здоровью, но и жизни людей.

Как правило, нельзя назвать примеры отдельного существования каждого из названных выше компонентов жизненного пространства - природного, социального или же техногенного. Каждый из компонентов среды обитания человека взаимосвя­зан с другими, и человек ощущает уже результат их комплексного действия.

Дата добавления: 2014-01-03