Учебник по БЖД (Волкова А. А. - Безопасность жизнедеятельности), страница 10

Загрязнения атмосферы вредно сказываются и на растениях. Разные газы оказывают различное влияние на растения, причем восприимчивость растений к одним и тем же газам неодинакова. Наиболее вредны для них: сернистый газ, фтористый водород, озон, хлор, диоксид азота, соляная кислота.

Загрязняющие атмосферу вещества отрицательно влияют на сельскохозяйственные растения как за счет непосредственного отравления зеленой массы, так и интоксикации почвы.

К антропогенным процессам относятся разрушения озонового экрана, которые вызываются:

• работой холодильников на фреоне и аэрозольных установках;

• выделением NO₂ в результате разложения минеральных удобрений;

• полетами самолетов на большой высоте и запусками ракетоносителей спутников (выброс оксидов азота и паров воды);

• ядерными взрывами (образование оксидов азота);

• процессами, способствующими проникновению в стратосферу соединений хлора и др.

По оценкам ученых, в настоящее время содержание озона уменьшается ежегодно примерно на 0,1 %. Если выброс фреона будет продолжаться на уровне 1975 г., то уменьшение содержания озона через 100 лет может составить 11–16 %, а через 50 лет – 5–8 %. В ближайшие годы антропогенное воздействие на атмосферу мало повлияет на содержание озона, но приведет к заметному перераспределению его по высоте. Это существенно может изменить климат и вызвать другие негативные последствия.

Контрольные вопросы

1. В чем заключается роль атмосферы в жизни планеты?

2. Какие основные компоненты входят в состав атмосферы?

3. В чем заключается защитная функция озонового слоя?

4. Сформулируйте понятие «загрязнитель».

5. Назовите основные виды загрязнителей биосферы.

6. Понятие и причины «парникового эффекта».

7. Что такое «смог»? Происхождение и разновидности смогов.

8. Причины разрушения озонового экрана.

Влияние химических веществ на живые организмы

В современном производстве находит применение более 50 тысяч химических соединений, большинство из которых синтезировано человеком и не встречается в природе.

Изучение потенциальной опасности вредного воздействия химических веществ на живые организмы является предметом химико-биологической науки – токсикологии. Токсикология изучает механизмы токсического действия химических веществ, диагностику, профилактику и лечение отравлений. Область токсикологии, изучающая действие на человека вредных веществ, встречающихся в производственных условиях, называется промышленной токсикологией. В промышленности вредные вещества находятся в газообразном, жидком и твердом состояниях. Они способны проникать в организм человека через органы дыхания, пищеварения или кожу. Вредное действие химических веществ определяется как свойствами самого вещества (химическая структура, физико-химические свойства, количество, попавшее в организм, – доза, или концентрация, – сочетание вредных веществ, находящихся в организме), так и особенностями организма человека (индивидуальная чувствительность к химическому веществу, общее состояние здоровья, возраст, условия труда).

По токсическому (вредному) эффекту воздействия на организм человека химические вещества, согласно действующему стандарту, разделяют на общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию.

Общетоксические химические вещества (углеводороды, спирты, анилин, сероводород, синильная кислота и ее соли, соли ртути, хлорированные углеводороды, оксид углерода) вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, нарушают структуру ферментов, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином.

Раздражающие вещества (хлор, аммиак, диоксид cеры, туманы кислот, оксиды азота и др.) воздействуют на слизистые оболочки, верхние и глубокие дыхательные пути.

Сенсибилизирующие вещества (органические азокрасители, диметиламиноазобензол и другие антибиотики) повышают чувствительность организма к химическим веществам, а в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям.

Канцерогенные вещества (бенз(а)пирен, асбест, нитроазосоединения, ароматические амины и др.) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний. Этот процесс может быть отдален с момента воздействия вещества на годы и даже десятилетия.

Мутагенные вещества (этиленамин, окись этилена, хлорированные углеводороды, соединения свинца и ртути и др.) оказывают воздействие на неполовые (соматические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки (гаметы). Воздействие мутагенных веществ на соматические клетки вызывает изменения в генотипе человека, контактирующего с этими веществами. Они обнаруживаются в отдаленном периоде жизни и проявляются в преждевременном старении, повышении общей заболеваемости, злокачественных новообразований. При воздействии на половые клетки мутагенное влияние сказывается на последующих поколениях, иногда в очень отдаленные сроки.

Химические вещества, влияющие на репродуктивную функцию человека (борная кислота, аммиак, многие химические вещества в больших количествах), вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклонений от нормальной структуры потомства, влияют на развитие плода в матке и послеродовое развитие и здоровье потомства.

Изучение биологического действия химических веществ на человека показывает, что вредное их воздействие всегда начинается с определенной пороговой концентрации.

Гигиеническое нормирование вредных веществ

Предельно допустимые концентрации (ПДК) в атмосферном воздухе

Основой законодательства об охране атмосферного воздуха являются ПДК вредных веществ, количественно характеризующие такое содержание вредных веществ в атмосферном воздухе, при котором на человека и окружающую среду еще не оказывается ни прямого, ни косвенного вредных воздействий.

Прямым воздействием считают временное раздражение, а также патологические изменения организма в результате накопления в нем вредных веществ выше определенной дозы.

Под косвенным воздействием имеются в виду такие изменения в окружающей среде, которые, не оказывая вредного влияния на организм, ухудшают обычные условия обитания (например, увеличивают число туманных дней, поражают зеленые насаждения и т. п.).

ПДК – максимальная концентрация примесей в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни не оказывает вредного воздействия на человека, включая отдаленные последствия, а также на окружающую среду.

Эта величина обоснована клиническими и санитарно-гигиеническими исследованиями и носит законодательный характер.

ПДК определяются по результатам изучения влияния веществ на человеческий организм. Испытания проводят на животных, а также в отдельных случаях на людях (например, для обнаружения порога восприятия запаха).

Пороговая концентрация устанавливается на основе реакции у наиболее восприимчивых людей. Нормативные величины ПДК устанавливаются по отношению к пороговым величинам обычно с двукратным запасом, поэтому двойное превышение санитарных норм приземных концентраций, как правило, не увеличивает число заболеваний населения. В отдельных случаях для особо опасных веществ ПДК устанавливаются с большим запасом по отношению к выявленной пороговой величине влияния на организм. Так, при установлении ПДК для бенз(а)пирена – канцерогена – принят десятикратный запас.

ПДК не являются международным стандартом и могут несколько различаться в разных странах, что зависит от методов определения и спецификации. В РФ, как правило, ПДК соответствуют самым низким значениям, которые рекомендованы ВОЗ.

Для тех веществ, которые оказывают немедленное, но временное раздражающее действие (рефлекторное – воздействие на органы чувств), устанавливают максимальные разовые предельно допустимые концентрации (ПДК_м.р) за 20-минутный период.

Для веществ, накопление которых в организме вредно (т.е. вещества общетоксического (резорбтивного) действия), устанавливают среднесуточные предельно допустимые концентрации (ПДК_с.с).

Для веществ с немедленным раздражающим действием, а также вызывающих патологические изменения при накоплении в организме, устанавливают ПДК_м.р. и ПДК_с.с. При этом, если порог разового (раздражающего) воздействия вещества на организм больше порога токсического (среднесуточного) воздействия, то для вещества устанавливаются различные величины ПДК_м.р и ПДК_с.с. Например, для оксида углерода ПДК_м.р= 5 мг/м³, а ПДК_с.с = 3 мг/м³.

При проектировании предприятий в районах, где атмосферный воздух уже загрязнен выбросами от других, ранее построенных предприятий, необходимо нормировать их выбросы с учетом уже присутствующих в воздухе примесей. Их содержание рассматривается в качестве фоновой концентрации. Тогда должно удовлетворяться требование:

с ≤ ПДК – с_ф,

где с – концентрация вредного вещества;

с_ф – фоновая концентрация этого вредного вещества в атмосферном воздухе населенного пункта.

Нормативы ПДК являются едиными для всей территории РФ. Предельно допустимые концентрации установлены и для атмосферного воздуха жилых районов. В необходимых случаях для отдельных районов устанавливаются более строгие нормативы ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. В частности, более строгие нормативы установлены для отдельных заповедных зон. Для зон санитарной охраны курортов, мест размещения крупных санаториев и домов отдыха, а также зон отдыха ПДК установлена на 20 % меньше, чем для жилых районов.

Для территории заводских площадок ПДК не разрабатывались, но в соответствии с СП 2.2.1.1312-03^ в местах воздухозаборов концентрации вредных веществ не должны превышать 30 % ПДК_р.з. (рабочей зоны). Поскольку воздух в большинство помещений поступает через окна и другие аэрационные проемы, эта величина условно принимается в качестве ПДК для заводской территории (промплощадки – ПДК_пп).

Несмотря на то, что действующий перечень ПДК постоянно дополняется, в отдельных случаях при составлении проектной документации требуется разрабатывать нормативы ПДВ по загрязняющим веществам, не включенным в перечень ПДК. В таких случаях в соответствии с санитарными нормами санитарно-гигиенические институты Минздрава РФ по договору с заказчиком разрабатывают для рассматриваемого вещества временный ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ), который определяется расчетным путем по эмпирическим зависимостям и проверяется на веществах с похожими свойствами, для которых ПДК уже установлены. ОБУВ устанавливаются сроком на три года.

Предельно допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны

Принято раздельное нормирование загрязняющих веществ: в воздухе рабочей зоны (ПДК_р.з) и в атмосферном воздухе (ПДК_а.в) населенных мест (рис. 18).

ПДК_р.з, как правило, значительно больше, чем ПДК для населенных мест, так как на предприятии люди проводят только часть суток и, кроме того, там не могут находиться дети и пожилые люди с ослабленным организмом. Критерии к чистоте воздуха для рабочей зоны менее жесткие из-за разных требований, предъявляемых к качеству воздуха. Например, в жилом районе не допускается ощущение посторонних запахов во избежание дискомфортности, а в рабочей зоне требуется не нанести ущерб здоровью за время пребывания трудящихся на работе. Так, ПДК по сероводороду для жилых районов составляет 0,008 мг/м³, а для рабочей зоны ПДКн₂s = 10 мг/м³ (при такой концентрации запах ощущается, но вреда организму не наносится).

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны ПДК_р.з – такая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызывать заболевания или изменения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования в процессе работы или в отдаленные сроки настоящего и последующих поколений.

Виды пдк

Рис. 18. Раздельное нормирование загрязнений

Комбинированное воздействие вредных веществ на организм человека

Эффект воздействия Эффект воздействия Рис. 19. Характеристики эффекта воздействия вредного вещества на организм человека В, 100% А, 100%

В производственных условиях работа проводится, как правило, с несколькими химическими веществами, которые могут оказывать комбинированное воздействие на организм человека. Различают три возможных эффекта (рис. 19) комбинированного воздействия: 1– суммация (аддитивность) – явление суммирования эффектов, индуцированных комбинированным действием; 2 – потенцирование (синергизм) – усиление эффекта воздействия (эффект, превышающий суммацию); 3 – антагонизм – эффект комбинированного воздействия меньше ожидаемого при суммации.

Нормирование комбинированного действия для случая аддитивности:

.

При потенцировании и антагонизме пользуются формулой, учитывающей усиление (ослабление):