Ядовитые газообразные и парообразные примеси к воздуху

Соответствие атмосферного давления высоте над уровнем моря

Высота, м	Давление, мм рт. ст.
	674,1
	634,2
	596,2
	560,1
	525,8
	493,2
	462,8
	405,1
	378,7
	353,8

На высоте выше 2000 м (иногда 2500 м) возможно заболевание горной болезнью. Признаки горной болезни: одышка и сердцебиение, особенно при физических усилиях, головокружение, головная боль, шум в ушах, слабость, быстрая утомляемость, сонливость. В тяжелых случаях возможны кровотечения из носа, рвота, судороги, потери сознания.

Углекислый газ (СО₂) — газ без цвета, со слабокислым вкусом, удельный вес 1,52, вследствие чего он скапливается в вертикальных и наклонных выработках внизу, а в горизонтальных — у почвы.

В горных выработках СО₂ образуется за счет дыхания людей, при горении пламенных ламп, взрывании ВВ, а в глубоких выработках (например, эксплуатационные угольные шахты) может выделяться (иногда до нескольких десятков м³ на тонну добываемого угля) из полезного ископаемого и вмещающих пород. Нередко углекислый газ выделяется из карбонатных пород под воздействием кислых вод, а также из минеральных источников. Причем в тех случаях, когда источник пересекается подземной выработкой или расположен в естественной пещере, газовыделение может представлять опасность для жизни людей.

Углекислый газ является возбудителем дыхательного центра, вследствие чего увеличение в воздухе содержания СО₂ вызывает учащение дыхания: при 3 % СО₂ частота дыхания удваивается, а при 5 % утраивается, возникает одышка.

В больших концентрациях СО₂ обладает наркотическим действием, раздражающе влияет на кожу и слизистые оболочки. При высоком содержании углекислого газа может последовать быстрая гибель человека, причем, по мнению гигиенистов, определяющую роль в этом играет недостаток кислорода, возникающий при большом содержании СО₂.

Легкая степень отравления углекислотой выражается в чувстве сдавливания головы, головной боли, сонливости, понижении внимания и сообразительности, мышечной слабости, кратковременной потере сознания, исчезающей после вдыхания кислорода.

Тяжелая степень: замедление дыхания, кровотечение из носа, рта, потеря сознания. Смертельная опасность возникает при содержании СО₂ 15 - 20 %.

Ядовитые газообразные примеси в атмосфере могут встречаться в производственных помещениях химических, металлургических и энергетических предприятий при сжигании топлива и работе ДВС, горных выработках, при бурении скважин, осмотре естественных пещер и старых заброшенных горных выработок, а также при исследовании минеральных источников и вулканических проявлений.

В горных выработках ядовитые газы появляются за счет выделения из полезного ископаемого и вмещающих пород, а также образуются при подземных пожарах, взрывах метана, угольной и колчеданной пыли и взрывчатых веществ.

При бурении скважин выделяется природный газ, который нередко содержит в значительных количествах ядовитые и взрывчатые примеси.

Газы действующих, извергающихся и находящихся в сольфатарном состоянии камчатских вулканов содержат CI, H₂S. Бурные выделения газов, содержащих примесь H₂S, происходят в гидросольфатарах (вулкан Кошелева на Камчатке), представленных озерцами, вода в которых кипит и периодически выбрасывается на полуметровую высоту.

Выпускник вуза, независимо от специальности, должен ясно представлять места возможной встречи с ядовитыми газами как в горных выработках, так и в производственных помещениях, а также знать их токсические свойства и способы обнаружения.

Наиболее часто встречаются такие ядовитые газы, как окись углерода, сероводород, сернистый газ, окислы азота, формальдегид.

Окись углерода (СО) — газ без цвета и запаха, удельный вес 0,97; при концентрациях 12,8 — 75 % взрывается.

Этот газ может быть встречен в горных выработках, при ведении взрывных работ (при взрыве 1 кг ВВ образуется 40 л так называемой условной окиси углерода), при пожарах и взрывах метана или взрывчатой пыли, в производственных и жилых помещениях при сжигании топлива. Окись углерода в больших количествах содержится в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Отравляющие действия угарного газа объясняются тем, что гемоглобин крови в 300 раз легче (активнее) соединяется с ним, чем с О₂. При этом образуется карбоксигемоглобин (вместо оксигемоглобина), который не способен доставлять тканям кислород, вследствие чего наступает кислородное голодание.

Степень отравления зависит от количества гемоглобина, насыщенного СO. В легких случаях отравление дает головокружение, давление в висках, шум в ушах, сердцебиение, позывы на рвоту. В более тяжелых случаях, кроме того, теряется способность к произвольным движениям, затемняется сознание, краснеет лицо. В очень тяжелых случаях — потеря сознания, судороги, смерть. Слабое отравление наступает при вдыхании в течение 1 ч воздуха с концентрацией СО — 0,13 %; смертельно опасное отравление наступает при очень коротком воздействии СО в концентрации 0,4 %.

В последнее время доказано экспериментально, что малые концентрации СО, не вызывающие отравления (например, при курении), также оказывают вредное воздействие на человеческий организм, вызывая слабость мышц, нижних конечностей, гипертрофию сердца и расстройство нервной высшей деятельности. (В дыму сигар содержится до 5—6 % СО.)

При оказании первой помощи пострадавшему рекомендуется делать искусственное дыхание на свежем воздухе, а также вдыхание карбогена (О₂ + 5-7 % СО₂), стимулирующего дыхательный центр и способствующего тем самым увеличению легочной вентиляции и выведению яда из организма.

Предельно допустимая концентрация СО в воздухе рабочих помещений и в подземных выработках — 0,0017 %.

Сероводород (H₂S) — газ без цвета, обладающий неприятным запахом тухлых яиц, удельный вес 1,19. При концентрациях 4,3-45,5 % взрывается. Образуется за счет гниения органических веществ, выделяется из горных пород вместе с другими газами, а также из минеральных источников и при взрывных работах в результате разложения колчедана. Наиболее часто встречается при производстве геологоразведочных работ на нефтяных и серных месторождениях.

Имеют место внезапные выбросы сероводорода совместно с другими газами при бурении глубоких скважин на нефть и газ, при колонковом бурении, а иногда и при бурении шпуров в разведочных выработках.

Сероводород хорошо растворяется в воде. При нормальных условиях в 1 объеме воды растворяется 3,24 объема H₂S. Это обстоятельство следует учитывать и проявлять особую осторожность при осмотре старых заброшенных выработок и пещер; если выработка обводнена, а в воздухе ощущается запах сероводорода, то при возмущении воды (в которой растворен H₂S) запах сероводорода можно обнаружить только при малых концентрациях, а при больших этот газ производит анестезирующее действие и органами обоняния не ощущается.

Сероводород в больших концентрациях обладает сильным отравляющим действием, нарушая внутритканевое дыхание, вследствие чего ткани перестают усваивать кислород. При легких отравлениях (когда концентрация H₂S не превышает 0,01—0,02 %) возникают раздражение верхних дыхательных путей, острые конъюнктивиты, головная боль, одышка, сердцебиение, состояние возбуждения, выступает холодный пот; при тяжелых отравлениях, вызываемых концентрациями сероводорода более 0,05 %, человек теряет сознание, в дальнейшем возможен отек легких, смерть.

Предельно допустимая концентрация H₂S — 0,00071 %.

Сернистый газ (SО₂) — газ без цвета, удельный вес 2,2, обладает резким запахом, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Выделяется иногда из пород и полезных ископаемых органического происхождения вместе с другими газами (например, из угля одновременно с метаном), может образовываться в больших количествах при сжигании содержащих серу углей, нефтей в топках ТЭС, котельных, печей и пр., при производстве взрывных работ по серным и колчеданным рудам за счет сгорания и взрывов пыли, осевшей на стенках шпуров и в выработке, близ забоя.

Сернистый газ весьма ядовит. Ощутим уже при концентрации 0,0005 %. Вызывает жжение глаз, так как при соединении его с влагой образуется серная кислота (H₂S0₄), поэтому горняки называют его «глазоедкой». При длительном вдыхании малых концентраций SО₂ может возникнуть хронический гастрит, бронхит, ларингит и др.

При высоком содержании SО₂ может возникнуть тяжелый бронхит и спазм голосовой щели.

При вдыхании в течение одного часа воздуха, содержащего около 0,02 % SО₂, может развиться опасное для жизни острое отравление. Концентрация SО₂ 0,05 % опасна для жизни даже при кратковременном воздействии. Предельно допустимая концентрация SО₂— 0,00038 %.

Окислы азота. Существует несколько окислов азота — NO, NO₂, N₂O₄, N₂O₅. Наиболее устойчивым является двуокись азота NO₂ — газ бурого цвета, удельный вес 1,6. Образуется в больших количествах при взрывных работах (особенно при взрывании нитроглицериновых ВВ), при работе двигателей внутреннего сгорания, при сжигании топлива.

Весьма ядовит: человеку грозит смерть через короткое время при концентрации NO₂ в 0,02 %. При более низкой концентрации этих газов весьма серьезная опасность для здоровья человека состоит в том, что если неосторожно глубоко вдохнуть воздух, содержащий окислы азота, можно вызвать отек легких. Такие случаи неоднократно наблюдались в рудниках.

Характерной особенностью действия окиси азота на легкие человека является то, что патологическое действие их проявляется не сразу, а лишь через некоторое время. Человек, уже обреченный на смерть, ничего не ощущая, возвращается с работы домой, а через 20—30 ч (иногда и 6 ч) погибает вследствие заполнения легких жидкостью, образующейся при отеке. По этой причине окислы азота являются наиболее опасными газами.

Первые симптомы отравления: кашель, удушье, одышка.

Окислы азота хорошо растворяются в воде. Поэтому для борьбы с ними применяют водяные завесы, орошение. Предельно допустимая концентрация окислов азота в пересчете на NO₂ - 0,00025 %.

Формальдегид (НСНО) — одна из ядовитых газообразных примесей, выделяющихся совместно с СО и NO₂ при работе ДВС. Формальдегид бесцветен, удельный вес 1,04. Обладает резким удушливым запахом, действует на слизистые оболочки и центральную нервную систему. Вызывает конъюнктивиты, насморк, бронхит. Хорошо растворяется в воде.

Предельно допустимая концентрация НСНО — 0,000037 %.

Акролеин (СН₂СНСНО) — бесцветная легколетучая жидкость с резким неприятным запахом пригорелых жиров. Образуется наряду с формальдегидом при работе ДВС в результате разложения дизельного топлива под действием высоких температур. В выхлопных газах акролеин находится в парообразном состоянии, пары его в 1,9 раза тяжелее воздуха. Встречаются в глубоких карьерах, где они могут скапливаться, особенно в безветренную погоду около автосамосвалов и в кабинах водителей.

Акролеин весьма ядовит, пары его вызывают раздражение слизистых оболочек, головокружение, боли в животе, тошноту, рвоту и т. п. Десятиминутное пребывание в атмосфере, содержащей 0,014 % акролеина, смертельно.

Предельно допустимая концентрация акролеина — 0,000009 %.

Бензин. Пары бензина взрывчаты при концентрации от 1 до 6 % и ядовиты. Они тяжелее воздуха.

Легкие отравления возможны при содержании паров бензина в воздухе 5—10 мг/л. Острое отравление характеризуется состоянием опьянения, иногда с временными галлюцинациями, а также припадками истерического характера. При хроническом отравлении наблюдаются головные боли, головокружение и другие симптомы.

Предельно допустимая концентрация паров бензина — 300 мг/м3.

Особенно опасен этилированный бензин. Для улучшения антидетонационных свойств бензина к нему прибавляют от 1,5 до 4 мл/кг этиловой жидкости Рb(С₂Н₅)₄, которая представляет собой сильно ядовитое вещество, обладающее сладко-фруктовым запахом.

При попадании этиловой жидкости в организм в нем происходит накопление соединений свинца, и при определенном количестве его возможно тяжелое заболевание.

Признаки отравления могут появиться за период от нескольких часов до нескольких суток с момента попадания этилированного бензина в организм.

Метиловый спирт. Отравление происходит только при приеме внутрь и может привести к полной слепоте или смерти. При слабых отравлениях, которые могут произойти при приеме 5—30 г метилового спирта, возникают общая слабость, головная боль, головокружение, тошнота, в тяжелых случаях — потеря сознания и падение сердечной деятельности. Смертельная доза 25—100 г в зависимости от индивидуальной чувствительности человека к метиловому спирту.

Пары метилового спирта взрывчаты при концентрации 6,0—6,5 %.

Ртуть. Пары чистой ртути и пыль ртутных минералов (кроме киновари, которая трудно растворяется в соках организма) являются ядовитыми. Поступает ртуть в организм через дыхательные пути. При быстром поступлении в организм паров ртути возможно острое отравление, сопровождающееся кровавым поносом, рвотой и коликами в животе.

Дата добавления: 2014-01-06