Аварийно химические опасные вещества (аммиак, хлор). Их воздействие на организм человека. Предельно допустимые и поражающие концентрации
В наши дни известно более шести миллионов различных химических соединений, с которыми человек регулярно сталкивается в своей повседневной жизни. Их часто применяют в быту, промышленности, сельском хозяйстве, но некоторые из них весьма опасны и токсичны. Они могут привести к массовому поражению людей и всех живых организмов, а также способны вызвать заражение окружающей среды, воды и почв. Такие вещества называют аварийно химически опасными веществами (АХОВ).
АХОВ (аварийно химически опасное вещество) – опасное химическое вещество, применяемое в промышленности или сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (разливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (токсодозах).
Какие опасные химические вещества используются в промышленности?
- Черная и цветная металлургия (хлор, аммиак, соляная кислота и т.д.);
- Целлюлозно-бумажная промышленность (хлор, аммиак, сернистый ангидрид, сероводород, соляная кислота, водород фтористый);
- Машиностроительная и оборонная промышленность (хлор, аммиак, соляная кислота, водород фтористый);
- Коммунальное хозяйство (хлор, аммиак);
- Медицинская промышленность (аммиак, хлор, фосген, нитрил акриловые кислоты, соляная кислота);
- Сельское хозяйство (аммиак, хлорпикрин, сернистый ангидрид).
Опасность АХОВ для людей в том, что проникая даже в небольших количествах через органы дыхания и через кожные покровы в организм, они нарушают его нормальную жизнедеятельность, вызывают различные болезненные состояния, а при определённых условиях – и смерть.
На территории РФ имеется более 3 000 промышленных объектов, которые имеют запасы опасных химических веществ. Более 50% объектов имеют запасы аммиака, 35%-хлора, 5%-соляной кислоты. В зонах возможного химического заражения проживают около 60 миллионов человек.
Обычно местное население знает, какие опасные производства есть на территории проживания, каковы свойства выпускаемого химического продукта. Однако, в случае аварии, взрыве или пожаре на опасном предприятии важно максимально быстро определить характер выброса и вида ядовитого вещества, так как от этого зависит спасение жизни и здоровья людей и возможность быстро оказать медицинскую помощь пострадавшим.
Для распознавания и характеристики АХОВ используют различные показатели. Рассмотрим основные из них.
Показатели АХОВ
1. Стойкость
АХОВ подразделяются на стойкие и нестойкие. К стойким принято относить АХОВ, имеющие температуру кипения выше 140 0С, они сохраняют поражающее действие на поверхности земли, в складках и углублениях, в лощинах, колодцах, подземных сооружениях в течение многих часов, иногда до нескольких дней, недель, даже месяцев (анилин, ртуть, тетраэтилсвинец, фурфурол).
Нестойкие АХОВ имеют температуру кипения менее 140 0С и больше подвержены испарению, переходу в атмосферу (аммиак, хлор, фосген, кислоты, окись углерода).
2. Относительная плотность (по отношению к плотности воздуха).
Если относительная плотность АХОВ меньше плотности воздуха, они будут быстро рассеиваться в атмосфере, если наоборот, больше плотности воздуха, то газ более длительное время удерживается у поверхности земли, а также накапливается в естественных или искусственных углублениях (оврагах, колодцах).
3. Скорость токсического действия.
В зависимости от скорости интоксикации выделяют три основные группы сильнодействующих АХОВ:
АХОВ быстрого действия (синильная кислота, окись углерода, сероводород; высокие концентрации окислов азота и аммиака) – признаки интоксикации развиваются в течение нескольких минут.
АХОВ замедленного действия (хлор, фосген, сероуглерод, трёххлористый фосфор, оксихлорид фосфора, окись этилена, этиленхлорид, хлорид серы) – признаки интоксикации появляются в течение нескольких часов.
АХОВ медленного действия (диоксин) – признаки интоксикации могут проявляться в течение двух недель.
Интоксикация (от греческого «токсикоз» - яд) – болезненное состояние, обусловленное действием на организм токсинов (ядов), например, микробных, или вредных веществ.
Для организации спасательных работ, локализации выброса химического ядовитого вещества, предупреждения дальнейшего его распространения и проведения мероприятий по нейтрализации определяется зона химического заражения – территория, заражённая АХОВ в опасных для людей концентрациях.
В тех случаях, когда на территории зоны химического заражения произошли массовые поражения людей, эта зона обозначается как очаг АХОВ, или очаг поражения (ОП).
Основные особенности АХОВ:
- способность по направлению ветра переноситься на большие расстояния и вызывать поражение людей;
- способность зараженного воздуха проникать в негерметизированные помещения;
- большое разнообразие АХОВ, что создает трудности в создании фильтрующих противогазов;
- способность многих АХОВ оказывать не только непосредственное действие, но и заражать людей посредством воды, продуктов, окружающих предметов.
Перечень наиболее распространенных АХОВ
- Азотная кислота (конц.)
- Аммиак
- Ацетонитрил
- Ацетонциангидрин
- Водород хлористый
- Водород фтористый
- Водород цианистый
- Диметиламин
- Метиламин
- Метил бромистый
- Метил хлористый
- Нитрил акриловой кислоты
- Окись этилена
- Сернистый ангидрид
- Сероводород
- Сероуглерод
- Соляная кислота (конц.)
- Формальдегид
- Фосген
- Хлор
- Хлорпикрин
Основные количественные характеристики ядовитости (токсичности) АХОВ.
ПДК АХОВ (предельно допустимая концентрация) – максимальное количество АХОВ в почве, воздушной или водной среде, продовольствии, пищевом сырье и кормах, измеряемое в единицах объема или массы, которое при постоянном контакте с человеком или при воздействии на него за определенный промежуток времени практически не влияет на здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у человека (животного).
Классификация по способу проникновения в организм:
Все вышеперечисленные химические вещества разделяют на группы в зависимости от способа попадания в организм. Классификация их в данном случае имеет такой вид:
- Вещества, проникающие через дыхательные пути.
- Яды, поступающие в организм человека через желудочно-кишечный тракт (ЖКТ).
- Вещества, оказывающие отравляющее воздействие через кожные покровы.
Классификация по степени опасности
- класс – чрезвычайно опасные: водород фтористый, свинец, ртуть, цианистая группа и др.
- класс – высокоопасные: хлор, мышьяк, фтор, сероуглерод, синильная кислота
- класс – умеренно опасные: сероводород, соляная кислота, хлористый водород, сернистый водород и др.
- класс – малоопасные: аммиак, дихлорметан, метилакрилат и др.
Классификация по характеру воздействия на человека
Все АХОВ могут по-разному влиять на организм человека и оказывать различное воздействие. Классификация АХОВ в зависимости от поражающего эффекта выглядит таким образом:
- Раздражающий эффект: при попадании на кожные покровы могут появиться высыпания и покраснения.
- Прижигающий эффект: при попадании в органы дыхания и на кожу могут наносить ожоги разной степени сложности.
- Эффект удушья: если в воздухе находиться большая концентрация таких веществ, то результатом их воздействия может стать асфиксия (удушье), которая в дальнейшем приводит к смерти.
- Токсично-химическое воздействие: вызывают сильнейшее отравление.
- Наркотическое воздействие: попадая в организм человека, вызывают сильную зависимость, отказаться от приобретенной привычки самостоятельно человек уже не может и если не предпринять никаких мер, происходит разрушение организма.
Характеристики некоторых наиболее вредных АХОВ, их воздействие на организм человека и предельно допустимые концентрации.
1. АММИАК (NH3) находит применение в медицине и в домашнем хозяйстве (при стирке белья, выведении пятен и т.д.). 10%-й раствор аммиака поступает в продажу под названием «нашатырный спирт». 18-20%-й раствор называется аммиачной водой и используется как удобрение. Жидкий аммиак - хороший растворитель большинства органических и неорганических соединений. Мировое производство аммиака ежегодно составляет около 90 млн.тонн. Его используют при получении азотной кислоты, азотосодержащих солей, соды, мочевины, синильной кислоты, удобрений. Жидкий аммиак широко применяется в качестве рабочего вещества (хладагента) в холодильных машинах и установках. Кроме этого данное вещество могут ещё использовать при окрашивании тканей и серебрении зеркал.
Аммиак при обычном давлении затвердевает при температуре -78°С и сжижается при -34°С.
Растворимость его в воде больше, чем у всех других газов: один объем воды при 20°С поглощает около 700 объемов аммиака.
Аммиак перевозится в сжиженном состоянии под давлением.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) в воздухе населенных мест: среднесуточная и максимально разовая - 0,2 мг/м3, в рабочем помещении промышленного предприятия - 20 мг/м3.
Порог ощущения аммиака - 37 мг/м3. Газообразный аммиак при концентрации, равной:
- 280 мг/м3 - вызывает раздражение горла;
- 490 мг/м3 - раздражение глаз;
- 1200 мг/м3 – кашель;
- 1500 – 2700 мг/м3 - приводит к смертельному исходу при воздействии в течение 0,5 - 1 часа.
Признаки отравления: насморк, кашель, затрудненное дыхание, удушье, учащается сердцебиение и нарастает частота пульса. Пары сильно раздражают слизистые оболочки и кожные покровы, вызывают жжение, покраснение и зуд кожи, резь в глазах, слезотечение. При соприкосновении жидкого аммиака и его растворов с кожей возникает обморожение, жжение, возможен ожог с пузырями.
Если поражение аммиаком все же произошло, следует немедленно вынести пострадавшего на свежий воздух. Транспортировать надо в лежачем положении. Необходимо обеспечить тепло и покой, дать увлажненный кислород. При отеке легких искусственное дыхание делать нельзя.
2. ХЛОР (Cl2) при испарении всегда образует туман белого цвета с водяными парами. При обычном давлении затвердевает при -101°С и сжижается при -34°С.
Ежегодное потребление хлора в мире достигает 40 млн. тонн. Используется он в производстве хлорорганических соединений (винил хлорида, хлоропренового каучука, дихлорэтана, хлорбензола и др.). Широкое применяют в промышленности, в том числе для отбеливания тканей и бумажной массы, в производстве пластмасс, каучуков, инсектицидов, растворителей, в цветной металлургии, а также в коммунально-бытовом хозяйстве для обеззараживания питьевой воды. Хранят и перевозят его в стальных баллонах и железнодорожных цистернах под давлением. При выходе в атмосферу дымит, заражает водоемы. В первую мировую войну применялся в качестве отравляющего вещества удушающего действия.
Первые признаки отравления - резкая загрудинная боль, резь в глазах, слезоотделение, сухой кашель, рвота, нарушение координации, одышка. Соприкосновение с парами хлора вызывает ожоги слизистой оболочки дыхательных путей, глаз, кожи.
Следует помнить, что предельно допустимые концентрации (ПДК) хлора в атмосферном воздухе следующие:
- среднесуточная - 0,03 мг/м3;
- максимальная разовая - 0,1 мг/м3;
- в рабочем помещении промышленного предприятия - 1 мг/м3.
Раздражающее действие появляется при концентрации 10 мг/м3, воздействие в течение 30 - 60 мин при концентрации 100 - 200 мг/м3 опасно для жизни.