Диссертация (1172945), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Это упрощение влияниятоксичных газов на организм человека обусловлено недостаточным уровнемсовременных знаний о физико-химическом процессе взаимодействия газов вусловиях пожара и требует корректировки величин парциальных критическихплотностей отдельных токсичных газов, как при их независимом воздействии, таки в смеси с другими газами.В США существуют различные стандарты по оценке воздействиятоксичных газов.АмериканскаяКонференцияГигиенистовприФедеральнойПромышленности (ACGIH) [35] оценивает ПДК загрязнений в воздухепроизводственного помещения при краткосрочной воздействии (TVL – STEL) побезопасному уровню в течение 15 минутной экспозиции от одной вреднойпримеси.ПДК является такая концентрация химического вещества, при которой приежедневномвоздействиина организмчеловекав течениедлительногопромежутка времени не происходит каких-либо заболеваний или патологических39изменений, обнаруживаемых современными методами исследования, и ненарушается биологический оптимум для человека.Национальный институт охраны труда и здоровья (Администрация поохране труда и здоровья) использует понятие действующей немедленно опаснойконцентрации для жизни и здоровья (IDHL), при которой человек в течение 30минут может покинуть опасное помещение без использования средствиндивидуальной защиты органов дыхания и зрения без дальнейших последствийдля здоровья.Стандарт применяется при определении необходимостииспользования средств защиты органов дыхания и зрения.Для оценки работы пожарных используется понятие краткосрочной (10минут) смертельной концентрации (STLC) [35].Втаблице1.12представленыпредельно-допустимыеконцентрациизагрязнений в воздухе [35], где STLC – кратковременная смертельнаяконцентрация; IDHL – действующая опасная концентрация для жизни и здоровьячеловека; STEL – краткосрочная предельно-допустимая концентрация.На основании обзора данных источников можно выбрать аварийный пределвоздействия (АВП) для каждого токсичного газа.
Под АВП в течение времени для воздуха рабочей зоны понимается уровень концентраций химическоговещества в воздухе рабочей зоны, превышающий ПДК рабочей зоны, который невызывает у людей изменения физиологических реакций организма, выходящих запределы пороговых и обратимых эффектов в условиях фиксированногопребывания в зоне химического заражения без применения средств защитыорганов дыхания [35].Таблица 1.12 - ПДК токсичных веществ (стандарты США) [35]СоединенияSTEL (15 мин), ppmIDHL (30 мин),STLC (10 мин),ppmppmДвуокись азота550>200Хлороводород5100>500Циановодород1550350Акролеин0,3530-10040Окончание таблицы 1.12Монооксид углеродаДвуокись углеродаБензол4001 5005 00015 00050 000100 000-2 00020 000Примечание: - - нет данных.Из анализа данных источников можно сделать следующие выводы:- комбинированное воздействие токсичных газов, как правило, усложняетобстановку на пожаре образованием новых, более сложных химическихсоединений, вредное воздействие которых изучено на недостаточном уровне, арезультаты ранее проведённых опытов периодически подвергаются сомнениюспециалистами разных стран;- прогнозирование токсикологической обстановки на пожаре являетсячрезвычайно важной задачей, которое позволяет обеспечить выполнение условиябезопасной эвакуации людей из зданий и сооружений как без средствиндивидуальной защиты, так и с ними;- высокая токсичность газовой среды помещения при пожаре требуетнаучно-обоснованного выбора средств индивидуальной защиты для людей втечение эвакуации;- необходим научно-обоснованный выбор величин АВП для расчетакритической продолжительности пожара по токсичным газам;- наиболее опасным токсикантом является монооксид углерода;- важной задачей, которая позволяет обеспечить выполнение условиябезопасной эвакуации людей из ОЭ как без средств индивидуальной защиты, таки без них, является разработка достоверного метода расчета парциальныхплотностей токсичных газов, распространяющихся на пожарах в помещениях,который учитывает конкретные объемно-планировочные решения помещений ифизико-химические свойства горючих веществ и материалов, находящихся впомещениях.411.3.
Методы оценки токсичности продуктов горения.В соответствии с работой [36] существуют три основных подхода, которыеиспользуются для оценки токсичности продуктов горения раздражающегодействия на пожарах:- оценка снижения способности людей к эвакуации (правильное принятиерешений и т.д.) при высоких концентрациях токсиканта (ASET);- оценка скорости передвижения людей и их поведения во время эвакуациив зависимости от полученной дозы токсиканта при низких концентрациях (RSET);- оценка длительных последствий для жизни и здоровья людей послепожара в зависимости от полученной дозы токсиканта и концентрацийтоксиканта.Опасность токсичных газов оценивается с использованием понятияпотенциала токсичности, который определяется как количественное выражение,выражающее зависимость между концентрацией дыма или токсичных газов ивременем экспозиции с особой степенью физиологического отклика, например,смерть человека или животных [37].Потенциал токсичности–количественное выражение, выражающеезависимость между концентрацией дыма или токсичных газов и временемэкспозиции с особой степенью физиологического отклика, например, смертьчеловека или животных [36].Оценка токсичности продуктов горения может проводиться по двумнаправлениям [3]:- биологическая оценка (токсикометрия) продуктов горения, дополняемаяколичественным определением концентраций наиболее опасных газов;- оценка по данным химического анализа, направленная на расчетноеопределение ожидаемого токсического эффекта или индекса токсичности сиспользованием данных, полученных при экспериментальных измеренияхуровней выделения основных газообразных продуктов горения.42При первом подходе изучается токсическое действие продуктов горения налабораторных животных.
В этом случае, как правило, находятся значение массыобразца, продукты горения которого вызывают гибель животных или другойрегистрируемый токсический эффект [3]. Преимущество такого подходазаключается в том, что определяется токсический эффект, зависящий не только отоксичности отдельных компонентов, но и от их комбинированного воздействияна живой организм.Второй подход рассматривается как альтернатива первому, считается болеедоступным для исследовательских лабораторий (резко ограничено или исключеноиспользование лабораторных животных) и существенно снижает затраты труда ивремени [3].
Но обязательным условием реализации является наличие базыданных о токсических свойствах продуктов горения, а также характере связитоксических эффектов с концентрациями газов, временем воздействия и другимифакторами [18].Существует более 30 различных методов экспериментального определениятоксичности [3, 14, 38]. В работе [38] выделены два основных критерия,позволяющие оценить достоверность и надежность конкретного метода:- условия сгорания должны соответствовать полномасштабному пожару;метод должен быть протестирован на полномасштабных экспериментах;-измерительнаятехникадолжнапозволятьизмеритьдостаточноеколичество параметров газовой смеси и дыма для достоверного определенияпоказателей токсичности.В п. 4.20 [39] представлена методика экспериментального определенияпоказателя токсичности продуктов горения полимерных материалов.
В качествекритерия выбора режима основных испытаний принято наибольшее числолетальных исходов в сравниваемых группах подопытных животных.Как правило, материалы испытывают в одном из двух режимов термоокислительного разложения или пламенного горения, в котором выделяетсябольше токсичных летучих веществ. Пламенное горение обеспечивается при43величине температуре 750 °С и плотности падающего на материал тепловогопотока 65 кВт·м-2.Вышеуказанная методика имеет ряд существенных недостатков.1.
Экспериментальный метод не отвечает основным вышеуказаннымкритериям, так как не воспроизводятся условия полномасштабного пожара и неизмеряются концентрации основных токсичных газов.2. В зависимости от состава материала при анализе продуктов горения всоответствии с п. 4.20.3.5 [39] определяется количественный выход оксидауглерода, диоксида углерода, оксидов азота, цианистого водорода, альдегидов идругих веществ.
Оценка вклада оксида углерода в токсический эффектопределяется по содержанию карбоксигемоглобина в крови подопытныхживотных. Однако для оценки токсичности других кроме СО газов не предложенметод нахождения следов их воздействия в организме. Кроме того, в соответствиис п. 4.20.1.5 для измерения концентраций токсичных газов предложеноиспользовать газоанализатор ГИАМ-5М, который позволяет измерять толькоконцентрации СО, СО2 и О2, что не соответствует реальной токсикологическойобстановке на пожаре.3.
У подопытных животных - белых мышей, участвующих в испытаниях, вслучае их смерти забор крови не производится, т.к. в соответствующихлабораториях проводится наблюдение за мышами в течение определённого срока,гдеоцениваютсяреакцияисимптоматикауживотных.Опасностькомбинированного воздействия токсичных газов в камере сгорания прииспытании образца в конечном итоге оценивается путём подсчёта выживших ипогибших особей по истечению срока наблюдения за ними, что не позволяетотслеживать стадийную симптоматику при отравлении токсичными газами.Все эти недостатки и несоответствия процедуры сертификации взначительной степени недооценивают и занижают реальную опасность материалас точки зрения токсичности при его термической деструкции на пожаре, врезультатечеговусловияхреальногопожараматериал,прошедшийсертификацию, может послужить причиной отравления и гибели людей.44Для оценки токсичности конкретного строительного материала или горючейнагрузки помещения необходимо правильно выбрать наиболее опасный режимпожара.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
