CC BY
67
УДК 614.8.01
ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЗООБРАЗНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
К. Д. Шлегель, С. С. Верхотуров Научные руководители - О. И. Багаева, С. М. Трухницкая
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: ie.sibsau@mail.ru
Рассмотрены основные вредные химические вещества, используемые в промышленности Красноярского края. Приводятся получение токсичных газов из химических уравнений, физические свойства этих газов и источники их поступления в атмосферу.
Ключевые слова: токсичность, физические свойства, источники, атмосфера.
TOXICOLOGICAL PROPERTIES OF GASEOUS CONTAMINANTS AND THEIR IMPACT ON THE HUMAN BODY
K. D. Shlegel, S. S. Verkhoturov Scientific Supervisor - O. I. Bagaeva, S. M. Trukhnitskaya
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: ie.sibsau@mail.ru
Describes the main harmful chemical used in industry of the Krasnoyarsk region. We talk about getting toxic gases out of the chemicals equation, the physical properties of these gases and their sources of release in the atmosphere.
Keywords: toxic, physical properties, sources, atmosphere.
Сейчас перед человеческим обществом стоит серьёзная экологическая проблема, связанная с выбросами в атмосферу токсичных веществ. Она существовала и раньше, но приобрела более крупные масштабы в связи с постоянно растущими темпами развития научно-технической сферы и, следовательно, промышленного производства. Наибольшая часть вредных химических соединений, включая и совершенно несвойственные биосфере, поступает в окружающую нас среду именно в результате их работы.
Выполнение различных видов работ в промышленности сопровождается выделением в воздушную среду вредных веществ. Вредное вещество - это вещество, которое в случае нарушения требований безопасности может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящих и последующих поколений.
Наиболее благоприятен для дыхания атмосферный воздух, содержащий примерно (% по объему) азота - 78,08, кислорода - 20,95, инертных газов - 0,93, углекислого газа - 0,03, прочих газов -0,01 [1].
Необходимо обращать внимание и на содержание в воздухе заряженных частиц - ионов. Так, например, известно благотворное влияние на организм человека отрицательно заряженных ионов кислорода воздуха. При проведении различных технологических процессов в воздух выделяются твердые и жидкие частицы, а также пары и газы. Проникновение вредных веществ в организм человека происходит через дыхательные пути (основной путь), а также через кожу и с пищей, если человек принимает ее, находясь на рабочем месте.
Существуют различные классификации вредных веществ, в основу которых положено их действие на человеческий организм [3]. В соответствии с наиболее распространенной классификацией
Секция «Экологияпромышленности»
вредные вещества делятся на шесть групп: общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию человеческого организма. Общетоксические вещества вызывают отравление всего организма. Это оксид углерода, свинец, ртуть, мышьяк и его соединения, бензол и др. Раздражающие вещества вызывают раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек человеческого организма. К этим веществам относятся: хлор, аммиак, пары ацетона, оксиды азота, озон и ряд других веществ. Мы рассмотрели более подробно некоторые из этих веществ:
Реагенты получения и обнаружения исследуемых газов
Газ Реагенты получения газа Аналитический эффект обнаружения газов Уравнение реакций
Твердый Жидкий
С12 Мп02 НС1(Конц) Запах, белая иодид-крахмальная бумажка синеет 4НС1 (конц.) + Мп02 = МпС12 + 2Н20 + С12 Т
N02 Медная стружка НК03(конц) Буро-коричневый газ; синий лакмус краснеет Си + 4НШ3 = Си(Ш3)2 + 2Ш2 +2Н20
802 1)^28203 2)Медная стружка 1)Н2804 (2н) 2)Н2804 (конц) Синий лакмус краснеет Си + Н2804(конц) = Си804 + 802 + Н20
ИБг КБг(крист) Н2804 (3:1) Синий лакмус краснеет 2КБГ(Тверд.) + Н2804 = К^04 + 2НБг
Все вышеперечисленные вещества высокотоксичные, они вызывают раздражение слизистых оболочек и обостряют заболевания органов дыхания [2]. Хлор оказывает раздражающее воздействие на глаза и органы дыхания. При вдыхании вызывает судорожный, мучительный кашель. В тяжелых случаях происходит спазм голосовых связок, отек легких. Оказывает сковывающее воздействие на центральную нервную систему. Газообразный хлор раздражающе действует на влажную кожу, вызывая ее покраснение. При попадании на кожу жидкого хлора могут иметь место химические ожоги, обморожения. Предельно-допустимая концентрация хлора в воздухе рабочих помещений 1 мг/м , в атмосферном воздухе населенных мест максимально разовая - 0,1 мг/ м3, среднесуточная -0,03 мг/ м3. Минимально ощутимая концентрация хлора - 2 мг/м3.
Выброс диоксида азота от стационарных источников в Красноярском крае в 2014 г. составил 88,9 тыс. тонн [3], что примерно на 8 тыс. тонн меньше по сравнению с 2013 годом. Диоксид азота вызывает сенсорные, функциональные и патологические эффекты. К сенсорным эффектам можно отнести обонятельные и зрительные реакции организма на воздействие N0^ Даже при малых концентрациях, составляющих всего 0,23 мг/м3, человек ощущает присутствие этого газа. Эта концентрация является порогом обнаружения диоксида азота. Однако способность организма обнаруживать N02 пропадает после 10 минут вдыхания, но при этом ощущается чувство сухости и першения в горле. Хотя и эти признаки исчезают при продолжительном воздействии газа в концентрации, в 15 раз превышающей порог обнаружения. Таким образом, N02 ослабляет обоняние.
Главным источником диоксида серы являются электростанции, котельные и предприятия металлургии. Для Красноярского края в 2014 году выброс диоксида серы составил 1894,6 тыс. тонн [3], в 2013 году составил 1983,5 тыс. тонн. Воздействие диоксида серы в концентрациях выше предельно допустимых может приводить к существенному увеличению различных болезней дыхательных путей, воздействовать на слизистые оболочки, вызывать воспаление носоглотки, бронхиты, кашель, хрипоту и боль в горле. Однако, 802 , имеет некоторые плюсы: предотвращает возникновение и развитие онкологических заболеваний кожи и ослабляет влияние парниковых газов.
Бромистый водород применяют для синтеза различных органических бромопроизводных. ПДК = 2 мг/м3, а поражающая токсодоза = 2,4 мг/л ■ мин. Это ядовитый бесцветный газ с резким запахом. Сам бром применяют при получении ряда неорганических и органических веществ, в аналитической химии. Соединения брома используют в качестве топливных добавок, пестицидов, ингиби-
торов горения. Широко известны содержащие бром лекарственные препараты. Бром ядовит: токсическая доза для организма составляет 3 г, летальная - от 35 г.
При содержании брома в воздухе 0,001 % наблюдаются раздражение слизистых оболочек, головокружение, кровотечение из носа. При концентрации 0,02 % - удушье, спазмы, заболевание дыхательных путей. Попадание на кожу жидкого брома вызывает зуд, при длительном действии образуются медленно заживающие язвы. При внутреннем употреблении малых доз и очень высоких разведений бром производит своеобразное действие на головной и спинной мозг - он понижает интеллектуальную работоспособность и подавляет рефлекторную возбудимость, возбуждает сонливость.
Для воздуха рабочей зоны производственных помещений в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 [4] устанавливают предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ. Основой проведения мероприятий по борьбе с токсичными выбросами являются Федеральные законы «Об охране окружающей среды» 2002 г., «Об охране атмосферного воздуха» 1999 г., «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» 1999 г., Положение о нормативах выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на него (постановление Правительства РФ от 02.03.2000 № 183), постановление Правительства РФ «Об утверждении Положения о государственном контроле за охраной атмосферного воздуха» от 15.01.2001 № 31, постановление Правительства РФ «Об утверждении Положения о государственном учете вредных воздействий на атмосферный воздух и их источников» от 21.04.2000 № 373.
Библиографические ссылки
1. Методика контроля за содержанием вредных веществ воздуха рабочей зоны. Р.2.2.2006-05.
2. ГОСТ 12.1.007-76 Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
3. О состоянии и об охране окружающей среды в Красноярском крае за 2014 год : Гос. доклад. Красноярск, 2015. 226 с.
4. ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
© Шлегель К. Д., Верхотуров С. С., 2016
