Химический опасный. Химические факторы опасности

Химически опасным веществом (ХОВ) принято называть простое вещество или химическое соединение, выброс которого в окружающую среду может привести к образованию очага поражения, а также загрязнению окружающей природной среды.

Аварийно химически опасным веществом (АХОВ) называют вещество ингаляционного действия, при выбросе или разливе которых может произойти массовое поражение людей и заражение окружающей природной среды.

На зараженной территории химические вещества могут находиться в капельно-жидком, парообразном, аэрозольном, газообразном состоянии. Парообразные и газообразные вещества формируют зараженное обла-ко. Если в облаке плотность вещества большая, оно будет стелиться вблизи поверхности земли, если плот-ность мала - быстро рассеивается в атмосфере. Опас-ность паро- или газообразного облака не ограничивает-ся его токсичностью, так как существует опасность его воспламенения. Воспламенение такого облака про-исходит при концентрациях, превышающих 1,5--3,0х х!0 4 мг/л, в то время как летальные концентрации химически опасных веществ в атмосфере значительно ниже (менее 10 2 мг/л). Из этого следует, что при рав-ных условиях облака токсичных веществ представля-ют опасность на значительно больших расстояниях от точки выброса, чем облака горючих газов. Таким обра-зом, зона химического заражения включает 2 террито-рии: подвергшаяся непосредственному воздействию хи-мического вещества и над которой распространилось зараженное облако.

Химические вещества по опасности и токсичнос-ти воздействия на организм человека делят на 4 клас-са в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76, с изменением № 1 от 01.01.82 г.:

1) чрезвычайно опасные -- летальная доза 50 % -- менее 0,5 г/м 3 ;

2) высокоопасные -- до 5 г/см 3 ;

3) умеренноопасные - до 50 г/см 3 ;

4) малоопасные -- более 50 г/см 3 .

Все опасные химические вещества делят на быст-ро- и медленнодействующие. При поражении быстро-действующими картина отравления развивается прак-тически немедленно, а при медленнодействующими -- латентный период -- несколько часов.

Заражение местности зависит от стойкости химических веществ, которая определяется температурой кипения вещества. Нестойкие имеют температуру кипения ниже 130°С, стойкие - выше 130°С. Нестойкие заражают местность на минуты или десятки минут, а стойкие -- от нескольких часов до нескольких меся-цев.

* нестойкие быстродействующие -- аммиак, СО;

* нестойкие медленнодействующие -- фосген, азот-ная кислота;

* стойкие быстродействующие -- анилин, фосфорно-органические;

* стойкие медленнодействующие -- диоксин, тетраэтилсвинец.

ТОКСИЧНОСТЬ ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ И ХАРАКТЕР ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМ

По характеру воздействия на организм химиче-ски опасные вещества делят на следующие группы:

1)удушающие с прижигающим эффектом -- хлор, фосген;

2)общеядовитые вещества -- синильная кислота, угар-ный газ, цианиды;

3)удушающие и общеядовитые -- с прижигающим дей-ствием -- соединения фтора, азотная кислота, серо-водород, сернистый ангидрид, окислы азота;

4)нейротропные яды - фосфорно-органические соеди-нения, сероуглерод, тетраэтиленсвинец;

5)нейротропные и удушающие -- аммиак, гидразин;

6)метаболические яды -- дихлорэтан, оксид этилена;

7)нарушающие обмен веществ -- диоксин, бензофураны.

Вредные вещества могут поступать в организм тре-мя путями (знание путей определяет меры профилак-тики отравлений):

* через легкие при вдыхании -- основной и наиболее опасный путь, так как за счет большой поверхности легочных альвеол и малой толщины альвеолярной стен-ки в легких создаются наиболее благоприятные условия для проникновения газов, паров и пыли непос-редственно в кровь. При физической работе или пре-бывании в условиях повышенной температуры возду-ха, когда объем дыхания и скорость кровотока резко увеличиваются, отравление наступает значительно быстрее;

* через желудочно-кишечный тракт с водой и пи-щей или с загрязненных рук, В желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) лучше всего всасываются вещества, хо-рошо растворимые в жирах. Большая часть химиче-ских веществ, поступивших в организм через ЖКТ, попадает в печень, где задерживается и в определен-ной степени обезвреживается;

* через неповрежденную кожу путем резорбции -- проникают вещества, хорошо растворимые в жирах и липоидах (например, многие лекарственные вещества и вещества нафталинового ряда). Степень проникно-вения химических веществ через кожу зависит от их растворимости, величины поверхности соприкоснове-ния с кожей, объема и скорости кровотока в ней. При работе в условиях повышенной температуры воздуха, когда кровообращение в коже усиливается, количество отравлений увеличивается. Наибольшую опасность представляют маслянистые малолетучие вещества, так как они длительно задерживаются на коже, что спо-собствует их всасыванию.

Судьба поступивших в организм вредных химиче-ских веществ различна:

* инертные вещества (например, бензин) не подвер-гаются в организме превращениям и выделяются в неизменном виде;

* откладываются в каком-либо органе (в костях откладываются свинец и фтор);

* вступают в реакции окисления, восстановления и др. В результате химических превращений большин-ство ядов обезвреживается, но иногда образуются более токсичные вещества (например, метиловый спирт окисляется до очень токсичных формальдегида и му-равьиной кислоты).

Если выделение вещества и его превращение в орга-низме происходит медленнее, чем поступление, то ве-щество накапливается в организме и может длительно действовать на органы и ткани. В связи с нарастанием урбанизации и развитием промышленности создаются условия поступления в организм человека одновремен-но нескольких вредных химических веществ, что спо-собствует их комбинированному действию на орга-низм. Комбинирование может быть трех типов:

* синергизм -- одно вещество усиливает действие другого;

* антагонизм -- одно вещество ослабляет действие другого;

* суммация -- действие веществ в комбинации скла-дывается (например, если в воздухе присутствуют пары двух веществ, ПДК для каждого из которых 0,1 мг/л, то в комбинации они окажут такое же воздействие на организм, как 0,2 мг/л вещества).

Важнейшей характеристикой химически опасного вещества является токсичность, которая представляет собой степень ядовитости и характеризуется допусти-мой концентрацией и токсической дозой.

Допустимая концентрация -- это количество веще-ства в почве, воздушной или водной среде, продоволь-ствии и кормах, которое может вызывать негативный физиологический эффект в виде первичных призна-ков поражения (при этом работоспособность сохраняется).

Предельно допустимой концентрацией (ПДК) химического соединения во внешней среде согласно И.В. Саноцкому (1971) называют такую концентрацию, при воздей-ствии которой на организм периодически или в тече-ние всей жизни, прямо или опосредовано (через экологические системы или через возможный экономический ущерб) не возникает соматических или психи-ческих заболеваний или изменений в состоянии здо-ровья, выходящих за пределы приспособительных фи-зиологических колебаний, обнаруживаемых современ-ными методами исследования сразу или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Токсическая доза определяется как произведение концентрации химически опасного вещества в данном месте зоны химического заражения на время пребыва-ния человека в этом месте без средств защиты.

Ядом называют химический компонент среды оби-тания, поступающий в организм в количестве (каче-стве), не соответствующем врожденным или приобре-тенным свойствам организма, и поэтому несовмести-мый с жизнью. Действие ядов на организм может быть как общетоксическим, так и специфическим:

*сенсибилизирующим -- вызывающим повышенную чувствительность;

* гонадотропным -- действие на половые железы;

* эмбиотропным -- действие на зародыш и плод;

* тератогенным -- вызывает уродства;

* мутагенным -- действие на генетический аппа-рат;

* бластомогенным -- образование опухолей.

Яды вызывают острые или хронические отравления. Острые отравления носят преимущественно бытовой, а хронические -- профессиональный характер. При ост-ром отравлении симптомокомплекс развивается при однократном поступлении большого количества вред-ного вещества в организм. Хроническое отравление возникает постепенно при повторном или многократ-ном поступлении вредного вещества в организм в от-носительно небольших количествах.

Порог острого действия -- та наименьшая концент-рация вещества, которая вызывает статистически достоверные изменения в организме при однократном воз-действии.

Порог хронического действия -- та минимальная концентрация, которая при хроническом воздействии вызывает достоверные изменения в организме.

Сегодня в больших объемах в бытовой, сельскохозяйственной, промышленной сферах используются химически опасные вещества. Все они отличаются высокой токсичностью и представляют угрозу для людей и природы. Далее рассмотрим наиболее распространенные аварийно химически опасные вещества.

Характер угрозы

Аварийно химически опасные вещества (АХОВ) применяются в производстве, переработке, для транспортных и прочих нужд. При их утечке заражению подвергаются воздух, вода, животные, люди, растения, почва. При аварии химических опасных веществ на предприятии создается угроза для жизни не только людей, находящихся непосредственно в его пределах. Токсичные соединения, способные быстро перемещаться с ветром, могут создать зону поражения на десятки километров. В России ежегодно случаются катастрофы, в результате которых происходит выброс химически опасных веществ. При этом с развитием промышленности и техники угроза только возрастает.

Опасные химические вещества и объекты: общие сведения

Крупнейшие запасы ядовитых соединений сконцентрированы на предприятиях нефтеперерабатывающей, металлургической, оборонной, мясомолочной, пищевой промышленности. В больших объемах АХОВ содержатся на химических и фармацевтических заводах. Токсичные соединения присутствуют на торговых и складских базах, на предприятиях ЖКХ, в различных АО, на хладокомбинатах. Наиболее распространенные опасные химические вещества - это:

Синильная кислота.
Бензол.
Сернистый газ (серы двуокись).
Аммиак.
Фтористый и бромистый водород.
Метилмеркаптан.
Сероводород.

Особенности обработки

При обычных условиях химически опасные вещества в большинстве случаев имеют газообразное либо жидкое состояние. Но в процессе производства, применения, переработки, во время хранения газообразные соединения преобразовывают. Путем сжатия их приводят в жидкое состояние. За счет такого преобразования объем АХОВ значительно уменьшается.

Характеристика токсичности

В качестве показателей вредности соединений используются такие категории, как максимально допустимая концентрация и токсодоза. Предельная норма представляет собой объем, ежедневное воздействие которого в течение длительного времени не провоцирует заболеваний и каких-либо изменений в организме человека. Максимально допустимая концентрация не используется при оценке опасности аварийной ситуации, поскольку при ЧП продолжительность токсического действия АХОВ достаточно ограничена. Токсодоза - это определенное количество соединения, способное вызвать отравляющий эффект.

Хлор

В нормальных условиях это соединение представляет собой желто-зеленый газ с раздражающим резким запахом. Его масса больше, чем у воздуха, приблизительно в 2,5 раза. Из-за этого хлор накапливается в тоннелях, колодцах, подвалах и низинах. Ежегодно это соединение потребляется в количестве 40 млн т. Перевозка и хранение хлора осуществляется в стальных емкостях и ж/д цистернах под давлением. При его утечке образуется едкий дым, который раздражающе действует на кожу и слизистые. Предельно допустимое содержание соединения в воздухе:

1 мг/м 3 - в цеху предприятия.
0,1 мг/м 3 - разовая максимальная концентрация.
0,03 мг/м 3 - среднесуточная концентрация.

Опасным для жизни считается воздействие хлора в течение 30-60 минут в концентрации 100-200 мг/м 3 .

Аммиак

В нормальных условиях это соединение представлено в виде бесцветного газа. Аммиак обладает резким запахом, небольшой массой (легче, чем воздух, вдвое). При выбросе в атмосферу образует дым и взрывоопасные смеси. Аммиак отличается высокой растворимостью в воде. Мировое производство этого соединения составляет ежегодно до 90 млн. т. Транспортировка аммиака осуществляется в сжиженном состоянии в емкостях под давлением. ПДК в воздухе:

Максимальная разовая и средняя суточная концентрации - 0,2 мг/м 3 .
В цеху предприятия - 20 мг/м 3 .

Угроза для жизни создается при концентрации в воздухе 500 мг/м 3 . В таких случаях высока вероятность смерти от отравления.

Синильная кислота

Эта прозрачная и бесцветная жидкость отличается дурманящим запахом, похожим на аромат миндаля. При нормальной температуре она обладает высокой летучестью. Капли синильной кислоты быстро испаряются: в зимнее время за час, в летнее - за 5 минут. ПДК в воздухе - 0,01 мг/м 3 . При концентрации 80 мг/м 3 возникает отравление.

Сероводород

Этот бесцветный газ обладает неприятным и очень резким запахом. Сероводород тяжелее воздуха в два раза. При авариях он накапливается в низинах, первых этажах сооружений, тоннелях, подвалах. Сероводород очень сильно загрязняет воду. При вдыхании соединение поражает слизистую, а также негативно воздействует на кожу. Среди первых признаков отравления следует отметить головную боль, светобоязнь, слезотечение и жжение в глазах, холодный пот, рвоту и тошноту, а также вкус металла во рту.

Особенности катастрофы

Как правило, при ЧП с разрушением емкости давление снижается до атмосферного. В результате опасные химические вещества вскипают и выделяются в виде аэрозоля, пара или газа. Образовавшееся непосредственно при повреждении емкости облако называют первичным. Опасные химические вещества, содержащиеся в нем, распространяются на достаточно большое расстояние. Оставшийся объем жидкости растекается по поверхности. Постепенно соединения также испаряются. Поступившие в атмосферу газообразные опасные химические вещества образуют вторичное облако поражения. Оно распространяется на меньшие расстояния.

Зоны поражения

Это территории, которые заражены вредными соединениями в концентрациях, создающих угрозу для жизни людей. От уровня содержания АХОВ будет зависеть глубина зоны поражения (расстояние, на которое распространится воздух с опасными веществами). Немаловажное значение имеет и скорость ветра. Так, при потоках 1 м/с облако удалится от места ЧП на 5-7 км, при 2 м/сек - на 10-14 км, при 3 м/сек - на 16-21 км. При повышении температуры воздуха и почвы усиливается испарение токсичных соединений. Это, в свою очередь, способствует повышению концентрации веществ. От воздушного потока также зависит вид (форма) зоны заражения. Так, при 0,5 м/сек она выглядит как окружность, 0,6-1 м/сек - как полуокружность, 1,1 м/сек - как сектор с прямым (90 градусов) углом, 2 м/сек и более - как сектор с углом 45 градусов.

Особенности поражения населенных пунктов

Необходимо сказать, что сооружения и здания в городе быстрее нагреваются от солнца, чем в сельской местности. В связи с этим в крупных населенных пунктах отмечается интенсивное перемещение воздуха. Это способствует тому, что опасные вещества проникают в тупики, подвалы, во дворы, на первые этажи домов, создавая там высокие концентрации, представляющие серьезную угрозу для населения.

ХИМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ – это составная часть техногенной опасности, характеризующаяся состоянием, внутренне присущим техническим системам, промышленным или транспортным объектам, и реализуемая в виде поражающих воздействий химической чрезвычайной ситуации на человека и окружающую среду при ее возникновении либо в виде прямого или косвенного ущерба для человека и окружающей среды в процессе нормальной эксплуатации химически опасных объектов (ГОСТ Р 22.0.05 –94). Может быть конкретизирована состоянием объектов промышленности, агропромышленного комплекса, энергетики, коммунального хозяйства, др. отраслей экономики и инфраструктуры, включая транспорт, производящих (разрабатывающих), перемещающих или использующих химически опасные продукты (и технологии), а также состоянием окружающей среды, риском применения в вооруженных конфликтах и террористических акциях химического оружия, его компонентов, др. СДЯВ, представляющих угрозу безопасности жизнедеятельности персонала этих объектов, населения и общества в целом.

Под опасными понимаются такие технологии (процессы, реакции), в которых используются токсичные, пожар взрывоопасные вещества (кислоты, альдегиды, металлы и их соединения, нитраты, пероксиды) или их соединения, а также процессы, происходящие с большой скоростью, – окисление, сульфирование, хлорирование, нитрование, гидратация, полимеризация, поликонденсация и др. Такая классификация условна, однако она позволяет оценивать характер опасных технологий, степень опасности (по токсикологическим, пожаро и взрывоопасным показателям) участвующих в процессах веществ и соединений. В соответствии с природой и характером опасных химических веществ определяют основные категории их физической и биологической опасности для человека (и для окружающей среды).

Физические опасности:

взрывоопасные;

окисляющие;

чрезвычайно воспламеняющиеся;

легко воспламеняющиеся;

воспламеняющиеся.

Биологические опасности:

высокотоксичные;

токсичные;

агрессивные;

раздражающие;

канцерогенные;

мутагенные;

тератогенные.

Попадая внутрь организма перорально, ингаляционно либо на (через) кожные покровы при выполнении производственных и др. операций, связанных с непосредственным контактом, или в результате аварии, и их соединения (в зависимости от природы, концентрации и времени экспозиции) могут вызывать интоксикации различного характера и степени тяжести (вплоть до летального исхода), в т. ч. и с отдаленными последствиями в виде генетических (онкогенных, тератогенных) и др. эффектов.

Характер угрозы

Опасные химические вещества и объекты: общие сведения

Синильная кислота.
Бензол.
Сернистый газ (серы двуокись).
Аммиак.
Фтористый и бромистый водород.
Метилмеркаптан.
Сероводород.

Особенности обработки

Характеристика токсичности

Хлор

1 мг/м 3 - в цеху предприятия.
0,1 мг/м 3 - разовая максимальная концентрация.
0,03 мг/м 3 - среднесуточная концентрация.

Опасным для жизни считается воздействие хлора в течение 30-60 минут в концентрации 100-200 мг/м 3 .

Аммиак

Максимальная разовая и средняя суточная концентрации - 0,2 мг/м 3 .
В цеху предприятия - 20 мг/м 3 .

Синильная кислота

Сероводород

Особенности катастрофы

Зоны поражения

Особенности поражения населенных пунктов

Среди чрезвычайных ситуаций техногенного характера аварии на химически опасных объектах занимают одно из важнейших мест. Химизация промышленной индустрии во второй половине ХХ столетия обусловила возрастание техногенных опасностей, связанных с химическими авариями, которые могут сопровождаться выбросами в атмосферу аварийно химически опасных веществ (АХОВ), значительным материальным ущербом и большими человеческими жертвами.

Территория, подвергшаяся заражению СДЯВ, на которой могут возникнуть или возникают массовые поражения людей, называется очагом химического поражения (ОХП).

Сильнодействующие ядовитые вещества - это химические вещества или соединения, которые при проливе или выбросе в окружающую среду способны вызвать массовое поражение людей или животных, а также заражение воздуха, почвы, воды, растений и различных объектов выше установленных предельно допустимых значений.

Развитие очага химического заражения связано с высвобождением химической энергии:

Аварии с выбросом СДЯВ при их производственной переработке или хранении;

Аварии при траспортировке СДЯВ;

Распространении СДЯВ в процессе протекания химической реакции, начавшихся, в результате аварии;

Аварий с химическими боеприпасами;

Утрате источников СДЯВ

Применения химического оружия.

Химически опасный объект (ХОО) - это объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные химические вещества, при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды.

К ХОО относятся предприятия химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других родственных им отраслей промышленности; предприятия, имеющие промышленные холодильные установки, в которых в качестве хладагента используется аммиак; водопроводные и очистные сооружения, на которых применяется хлор и другие предприятия

I - когда в зону возможного химического заражения попадает более 75 тыс. человек,

II - от 40 до 75 тыс. человек,

III - менее 40 тыс. человек,

IV - зона возможного химического заражения, не выходящая за пределы территории объекта или его санитарно-защитной зоны.

По степени воздействия на организм человека АХОВ подразделяются на 4 класса опасности :

1 - чрезвычайно опасные;

2 - высокоопасные;

3 - умеренно опасные;

4 - малоопасные.

По своим поражающим свойствам АХОВ неоднородны. В качестве их основного классификационного признака наиболее часто используется признак преимущественного синдрома, складывающегося при острой интоксикации человека.

Исходя их этого по характеру воздействия на организм человека все АХОВ условно делятся на следующие группы:

· вещества с преимущественно удушающим действием (хлор, фосген и др.);

· вещества преимущественно общеядовитого действия (окись углерода и др.);

· вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием (азотная кислота и окислы азота, сернистый ангидрид, фтористый водород и др.);

· вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием (аммиак и др.);

· метаболические яды (окись этилена и др.);

· вещества, нарушающие обмен веществ (диоксины и др.).

АХОВ находятся в больших количествах на предприятиях, их производящих или потребляющих. На химически опасных предприятиях они являются исходным сырьем, промежуточными, побочными и конечными продуктами, а также растворителями и средствами обработки. Запасы этих веществ размещаются в хранилищах (до 70–80%), технологической аппаратуре, транспортных средствах (трубопроводы, цистерны и т. п.). Наиболее распространенными АХОВ являются сжиженные хлор и аммиак. На отдельных ХОО содержатся десятки тысяч тонн сжиженного аммиака и тысячи тонн сжиженного хлора. Кроме того, сотни тысяч тонн АХОВ транспортируются круглосуточно железнодорожным и трубопроводным транспортом.

Зона химического заражения - территория и акватория, в пределах которой распространены или куда привнесены опасные химические вещества в концентрациях или количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, для сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

В зоне химического заражения могут быть выделены составляющие ее зоны - зона смертельных токсодоз (зона чрезвычайно опасного заражения), зона поражающих токсодоз (зона опасного заражения) и зона дискомфорта (пороговая зона, зона заражения).

На внешней границе зоны смертельных токсодоз 50% людей получают смертельную токсодозу. На внешней границе поражающих токсодоз 50% людей получают поражающую токсодозу. На внешней границе дискомфортной зоны люди испытывают дискомфорт, начинается обострение хронических заболеваний или появляются первые признаки интоксикации.

В очаге химического заражения происходят массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений.

При авариях на химически опасных объектах может действовать комплекс поражающих факторов: непосредственно на объекте аварии - токсическое воздействие АХОВ, ударная волна при наличии взрыва, тепловое воздействие и воздействие продуктами сгорания при пожаре; вне объекта аварии - в районах распространения зараженного воздуха только токсическое воздействие как результат химического заражения окружающей среды. Основным поражающим фактором является токсическое воздействие АХОВ.