Кратковременное (до 4-х суток подряд), общее, однократное облучение

РЕФЕРАТ

Химические опасности

по дисциплине «Ноксология»

 

Выполнили

студенты гр.13901/1 Кривошеева М.А.

Павлов Н.С.

Руководитель

профессор, д.т.н. Гуменюк В.И.

 

«14» ноября 2015 г.

 

Санкт-Петербург

 

Содержание

 

Введение................................................................................................................
1.Определение.......................................................................................................
2.Опасности, обусловленные физико-химическими свойствами вещества...
2.1 Радиоактивные опасности........................................................................
2.2 Взрывопожароопасные объекты..............................................................
3.Опасности, связанные с непосредственным воздействием опасных химических веществ.............................................................................................
3.1 Боевые отравляющие вещества................................................................
3.2 Аварийно химически опасные вещества.................................................
Заключение…………………………....................................................................
Список использованной литературы..................................................................

Введение

Ноксология – наука об опасностях материального мира. Нокология изучает происхождение и совокупное действие опасностей, описывает зоны воздействия и показатели их влияния на материальный мир, оценивает ущерб, наносимый человеку и природе. К задачам ноксологии относятся также изучение принципов минимизации опасностей в их источниках и основ защиты от них в пределах опасных зон. Большую роль в данной науке представляет понятие опасности. Опасность – совокупность условий и факторов протекания биолого-социальных, техногенных и природных процессов, оказывающих неблагоприятное влияние на человека, общество и государство.

Основными классами опасностей являются:

1) Естественные – опасности, существующие в природе независимо от деятельности человека;

2) Естественно-техногенные – опасности, возникающие вследствие природных процессов приводящие к разрушению технических объектов;

3) Антропогенные – опасности, вызванные деятельностью человека при внесении изменений в окружающую среду;

4) Антропогенно-техногенные – опасности, возникающие при взаимодействии человека с техническими системами;

5) Техногенные – опасности, создаваемые элементами техносферы.

В данной работе в качестве основной опасности мы рассматриваем химические опасности, которые широко распространены в связи с огромным количеством химических соединений и веществ, имеющих негативное влияние на жизнедеятельность человека.

 

Определение

Химическая опасность — 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 (в соответствии с ГОСТ Р 22.0.05—94). Химические опасности возникают при непосредственном воздействии на объект факторов, обусловленных химическими, биохимическими или физико-химическими свойствами вещества, которые при определенных условиях способны оказывать пагубное воздействие на жизнь или здоровье людей, жизнь или здоровье животных, растений, окружающую среду, имущество физических или юридических лиц, государственное или муниципальное имущество.

Химические опасности окружали человека с незапамятных времён. Разновидность естественных химических опасностей планомерно увеличивалась с расселением человека по Земле и со вступлением его в новые экологические зоны. Антропогенные и техногенные химические опасности стали неотъемлемыми спутниками научно-технического процесса из-за включения операций с неестественными для человека веществами в быт и производственные процессы.

 

2.Опасности, обусловленные физико-химическими свойствами вещества:

К ним относятся опасности, в ходе реализации которых потенциально опасное вещество не вступает в химическую реакцию с объектом опасности, а на него действует энергия, высвобождаемая при протекании скоротечного или долгосрочного физико-химического процесса в источнике опасности.

2.1 Радиоактивные опасности:

Это опасности, источниками которых являются радиоактивные нуклиды, в частности:

- α- и β-активные элементы опасны при попадании на кожные покровы, в органы дыхания и желудочно-кишечный тракт;

- элементы, продуцирующие рентгеновское, нейтронное излучения

- γ-активные элементы вдобавок опасны на расстоянии.

Последствия воздействия радиации:

- канцерогенное действие;

- мутагенное действие;

- лучевая болезнь (при полученной дозе более 1 Зв, независимо от продолжительности облучения), в том числе её отдалённые последствия:

а) изменения в половой системе;

б) склеротические процессы;

в) лучевая катаракта;

г) иммунные болезни;

д) сокращение продолжительности жизни.

Для каждого радиоактивного изотопа установлена предельная допустимая концентрация в воздухе рабочих помещений. По убывающей степени радиотоксичности радиоактивные изотопы делятся на четыре группы предельно допустимых концентраций:

Группа А – изотопы особо высокой радиотоксичности (ПДК не более 3,7⋅10^-3Бк/л): ⁹⁰Sr, ²²⁶ Ra, ²³⁹Pu и др.

Группа Б – изотопы высокой радиотоксичности (ПДК от 3,7⋅10^-3Бк/л до 3,7⋅10^-1Бк/л): ²²Na, ⁴⁵ Ca, ⁶⁰Co, ⁸⁹Sr, ¹¹⁰Ag, ¹³¹I, ¹³⁷Cs, ¹⁴⁴Ce, ²¹⁰Pb, ²³⁸U и др.

Группа В – изотопы средней радиотоксичности (ПДК от 3,7⋅10^-1Бк/л до 3,7⋅10Бк/л): ²⁴Na, ³²P, ³⁵S, ³⁶Cl, ⁴²K, ⁵⁶Mn, ^{55, 59}Fe, ⁶⁹Zn, ⁷⁶As, ⁸²Br, ^{124, 125}Sb, ¹⁴⁰Ba и др.

Группа Г – изотопы наименьшей радиотоксичности (ПДК от 3,7⋅10Бк/л): ³H, ¹⁴C и др.

Для наиболее полной оценки вреда, который может быть нанесен здоровью в результате облучения в малых дозах, определяется ущерб, количественно учитывающего как эффекты облучения отдельных органов и тканей тела, отличающиеся радиочувствительностью к ионизирующему излучению, так и всего организма в целом. В соответствии с общепринятой в мире линейной беспороговой теорией зависимости риска стохастических эффектов от дозы величина риска пропорциональна дозе излучения и связана с дозой через линейные коэффициенты радиационного риска, приведенные в таблице 2.1.1

Таблица 2.1.1

Коэффициенты риска для малых доз радиации

Облучаемая группа населения	Коэффициент риска злокачественных новообразований, х10-2⋅Зв-1 (канцерогенное действие)	Коэффициент риска наследственных эффектов, х10-2⋅Зв-1 (мутагенное действие)	Сумма, х10-2⋅Зв-1
Все население	5,5	0,2	5,7
Взрослые	4,1	0,1	4,2

 

Для регулирования степени воздействия радиации для населения и работников профильных предприятий введены рекомендованные нормы пределов доз, представленные в таблице 2.1.2.

Таблица 2.1.2

Пределы доз

Нормируемые величины	Пределы доз
Персонал	Население
Эффективная доза	20 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год	1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год
Эквивалентная доза за год в хрусталике глаза	150 мЗв	15 мЗв
Эквивалентная доза за год на коже	500 мЗв	50 мЗв
Эквивалентная доза за год в кистях и стопах	500 мЗв	50 мЗв

 

Кратковременное (до 4-х суток подряд), общее, однократное облучение.

Если суммарная доза кратковременного облучения меньше 10 мкЗв, то считается, что излучение фактически отсутствует и его можно не учитывать.

Радиационно-опасные работы, проводимые профессионалами, при выполнении которых индивидуальные дозы облучения могут превысить, в течение только одной рабочей смены, 0,2 мЗв – выполняются по дозиметрическим нарядам.

До 100 мЗв – допустимое аварийное облучение населения (разовое). Медицинскими методами не наблюдается каких-либо заметных изменений в тканях и органах.

Разовые эффективные дозы (по риску возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности) свыше 200 мЗв - являются потенциально-опасными, критичными для здоровья дозами.

Облучение дозой 500-1000 мЗв вызывает чувство усталости, наблюдаются умеренные изменения в составе крови. Состояние нормализуется за короткое время. Основная доля радиационного риска - возможность, в будущем, появления онкологических заболеваний (рак крови, кожи, щитовидной железы и т.д.)

При дозе 1 Зв начинается острая лучевая болезнь.

1000-1500 мЗв – могут появиться выраженные соматические эффекты (тошнота, рвота), нарушение работоспособности, возникают различные формы острой лучевой болезни.

1500-2500 мЗв – наблюдается кратковременная легкая форма лучевой болезни, которая появляется в виде выраженной, продолжающейся длительное время лейкопении (снижения числа лейкоцитов). В 30-50% случаев может наблюдаться рвота в первые сутки после облучения. При дозах больше 2 Зв - высок риск летального исхода.

2500-4000мЗв– возникает лучевая болезнь средней степени тяжести. У всех облученных в первые сутки после облучения наблюдается тошнота и рвота, резко снижается содержание лейкоцитов и появляются подкожные кровоизлияния. Такие дозы - вызывают существенный, непоправимый ущерб здоровью, облысение и белокровие (лейкемия). Для лечения требуется пересадка костного мозга и содержание в стерильном боксе.

Смертельные дозы проникающей радиации:

3-4 Зв – повреждение костного мозга, в течение месяца после облучения смертельный исход возможен у 50% облученных (без медицинского вмешательства).

4-7 Зв – развивается тяжелая форма лучевой болезни и высока смертность.
Свыше 7 Зв – крайне тяжелая форма острой лучевой болезни. В крови полностью исчезают лейкоциты. Появляются множественные подкожные кровоизлияния. Смертность 100%. Причиной смерти, чаще всего являются инфекционные заболевания и кровоизлияния.

10 Зв – смерть в течение 2-3 недель. Величина свыше десяти Зв дозной нагрузки от облучения - считается абсолютно смертельной для человека.

15 Зв – 1-5 суток до летального исхода.

2.2 Взрывопожароопасные объекты

 

К ним относятся предприятия, на которых производятся, используются, хранятся, транспортируются взрывчатые, легковоспламеняющиеся вещества, окислители, баллоны со сжатым газом, продукты, приобретающие способность к взрыву или возгоранию при определенных условиях, а также производства получения, хранения и применения несгораемых веществ и материалов в горячем, раскаленном и расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени.

Все взрывопожароопасные объекты подразделяются на категории в соответствии с таблицей 2.2.1.

 

Таблица 2.2.1

Категории взрывопожароопасных производств

Категория производства	Наименование производства
А	Нефтеперерабатывающие заводы, химические предприятия, трубопроводы, склады нефтепродуктов и пр.
Б	Цехи приготовления и транспортировки угольной пыли, древесной муки, сахарной пудры, выбойные и раздельные отделения мельниц и пр.
В1-В4	Лесопильные, деревообрабатывающие, столярные, лесотарные и т.п. производства

По классификации опасных производственных объектов взрывопожароопасные объекты классифицируются в соответствии с таблицей 2.2.2.

Таблица 2.2.2

Взрывопожароопасные объекты в классификации опасных производственных объектов

Класс опасности	Наименование предприятия
I	Объекты производства добычи, хранения, транспортировки взрывчатых веществ, легковоспламеняющихся жидкостей и сжиженных горючих газов; угольные шахты
II	Газораспределительные сети и сети газопотребления; металлургические предприятия; топливозаправочные станции; лакокрасочные производства
III	Системы теплоснабжения; объекты мукомольного, крупяного и комбикормового производства
IV	Производства, связанные со сжиганием твердого, жидкого и газообразного топлива; целлюлозно-бумажные и лесоперерабатывающие предприятия

Поражающие факторы при аварии на взрывопожароопасном объекте:

- бризантное действие взрыва;

- воздействие ударной волны;

- первичное и вторичное осколочное поле;

- световое и тепловое излучение;

- непосредственное поражение объекта опасности раскалёнными элементами, искрами и пламенем;

- разрушение объектов инфраструктуры;

- загрязнение воздуха и территории продуктами горения или негорючими веществами, представляющими опасность для человека или окружающей среды, снижение концентрации кислорода в воздухе.

3. Опасности, связанные с непосредственным воздействием опасных химических веществ:

Опасные химические вещества принято разделять на:

-аварийно химически опасные вещества;

-боевые отравляющие вещества;

-вещества, вызывающие преимущественно хронические заболевания.

3.1 Боевые отравляющие вещества -токсичные химические соединения, предназначенные для поражения живой силы противника.

ОВ могут воздействовать на организм через органы дыхания, кожные покровы и пищеварительный тракт. Боевые свойства (боевая эффективность) ОВ определяются их токсичностью (обусловленной способностью ингибировать ферменты или взаимодействовать с рецепторами), физико-химическими свойствами (летучесть, растворимость, устойчивость к гидролизу и т. д.), способностью проникать через биобарьеры теплокровных и преодолевать средства защиты.

Согласно физиологической классификации подразделяют на:

-нервнопаралитические ОВ: зарин, зоман, табун, VX;

-общеядовитые ОВ: синильная кислота; хлорциан;

-кожно-нарывные ОВ: иприт, азотистый иприт, люизит;

-ОВ, раздражающие верхние дыхательные пути: адамсит, дифенилхлорарсин, дифенилцианарсин;

-удушающие ОВ: фосген, дифосген;

-раздражающие оболочку глаз ОВ: хлорпикрин, хлорацетофенон, дибензоксазепин, хлорбензальмалондинитрил, бромбензилцианид;

-психохимические ОВ: хинуклидил-3-бензилат, BZ.

 

3.2 Аварийно химически опасные вещества

АХОВ - аварийно химически опасные вещества или их соединения, которые при попадании в окружающую среду способны вызвать чрезвычайную ситуацию: заразить воздух, воду, почву, привести к отравлению и гибели людей, животных, растений.

В настоящее время известно более 6 млн химических соединений, являющихся АХОВ. В повседневной жизни человек сталкивается с несколькими десятками тысяч химических веществ - они входят в состав воздуха, воды, пищи, из них состоят все окружающие нас предметы. По некоторым оценкам, насчитывается около 10 тыс. химических веществ, которые постоянно попадают в организм человека с воздухом, водой, продуктами питания, лекарствами, косметическими препаратами. Небольшие концентрации этих веществ не опасны для здоровья человека. Около 500 химических веществ представляют угрозу для человека при случайном или преднамеренном употреблении.

Особо опасны для человека: аммиак, азотная, серная, соляная, синильная кислоты, бромистый метил, сернистый ангидрид, бензол, сероуглерод, треххлористый фосфор, тиофос, тетраэтилсвинец, фтористый водород, фосген, хлор, хлорпикрин.

По виду воздействия аварийно химически опасные вещества условно делят на следующие группы:

- вещества с преимущественно удушающим действием с выраженным и слабым прижигающим эффектом;

- вещества, преимущественно общеядовитого действия;

- вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием;

- вещества, действующие на генерацию, проведение и передачу нервных импульсов – нейротропные яды;

- вещества, обладающие удушающим и нейротропным;

- метаболические яды, нарушающие обмен веществ в живых организмах.

 

По скорости воздействия на организм различают быстродействующие и медленнодействующие АХОВ. При поражении быстродействующими АХОВ картина отравления развивается быстро, при поражении медленнодействующими имеет место латентный, или скрытый, период (до проявления картины отравления проходит несколько часов).

По своей стойкости химические вещества подразделяются на стойкие и нестойкие. Стойкость и способность заражать поверхности зависит от температуры кипения вещества. Нестойкие АХОВ с температурой кипения ниже 130°С заражают местность на минуты или десятки минут. Стойкие АХОВ с температурой кипения выше 130°С сохраняют свойства, а следовательно, и поражающее действие, от нескольких часов до нескольких месяцев.

По показателям токсичности и опасности химические вещества делят на 4 класса:

- чрезвычайно опасные (ПДК менее 0,5 г/м³);

- высокоопасные (ПДК до 5 г/м³);

- умеренно опасные (ПДК до 50 г/м³);

- малоопасные (ПДК более 50 г/м³).

 

С учетом путей поступления вещества в организм различают:

- ХОВ ингаляционного действия (поступают через органы дыхания);

- ХОВ перорального действия (поступают через рот, желудочно-кишечный тракт);

- ХОВ кожно-резорбтивного действия (воздействуют через кожу, рану).

Распределение АХОВ по химически опасным объектам:

1) Аммиак – 50%;

2) Хлор – 35%;

3) Соляная кислота 5%

Данные о воздействии распространённых АХОВ приведены в таблице 3.2.1

Таблица 3.2.1

Характер воздействия на организм человека некоторых АХОВ

Ахов	Краткая характеристика	Признаки поражения
Аммиак	Бесцветный газ с резким запахом нашатырного спирта	Раздражение слизистых и кожи, насморк, кашель, удушье, учащенное сердцебиение, покраснение и зуд кожи, резь в глазах
Хлор	Зеленовато-Жёлтый газ с резким, раздражающим запахом хлорки	Раздражение слизистых и кожи, ожоги, резкая боль в груди, сухой кашель, рвота, одышка, резь в глазах, нарушение координации движений
Соляная кислота	Жидкость, дымит на воздухе	Затруднённое дыхание, ожоги кожи и слизистых, кашель, одышка, рвота кровью, боли за грудиной и в области желудка

 

Основным параметром зараженного воздуха является концентрация ХОВ — количество вещества (в единицах веса), отнесенное к единице объема воздуха; измеряется в мг/м³ или мг/л. Однако лучшей для оценки воздействия на человека характеристикой ХОВ является токсодоза. Она определяется как произведение концентрации химического вещества и времени пребывания в зараженном воздухе. В таблице 3.2.2 приведены данные о токсодозах для основных АХОВ.

 

Таблица 3.2.2

Токсодозы основных АХОВ

АХОВ	Смертельная токсодоза,мг/л⋅мин	Токсодоза, вызывающая поражения средней тяжести, мг/л⋅мин	Токсодоза, вызывающая начальные симптомы, мг/л⋅мин
Аммиак			0,25
Хлор		0,6	0,01

 

Аварийно химически опасным объектом называется объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют химически опасные вещества, при аварии на котором или разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, животных и растений, а также загрязнение окружающей природной среды.

На территории России насчитывается более 3 тыс. химически опасных объектов. Суммарная площадь территории России, на которой могут возникнуть чрезвычайные ситуации, связанные с АХОВ, составляет около 300 тыс. км²; на этой территории проживает более 60 млн чел. Суммарный запас АХОВ на предприятиях России составляет 10 трлн летальных доз. На стандартной овощной базе хранится около 150 т аммиака, который используется в качестве хладагента в холодильниках. На станциях водоподготовки хранится до 400 т хлора. В пути находится одновременно 650-700 железнодорожных цистерн с АХОВ, столько же цистерн разгружается или загружается на станциях.

Основные запасы АХОВ сосредоточены на предприятиях химической, целлюлозно-бумажной, оборонной, нефтехимической промышленности, черной и цветной металлургии, промышленности по выпуску удобрений. Значительные их запасы имеются на объектах пищевой, мясо-молочной промышленности, в холодильниках, на торговых базах, в жилищно-коммунальном хозяйстве.

Под химической аварией понимается нарушение технологических процессов на производстве, повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств при осуществлении перевозок и т. п., приводящие к выбросу химических опасных веществ в атмосферу в количествах, представляющих опасность массового поражения людей и животных.

По степени сложности восстановления объекта выделяют две категории аварий:

- категория 1 — аварии в результате взрывов, вызывающих разрушение технологической схемы, инженерных сооружений и полное или частичное прекращение выпуска продукции, при этом для восстановления производства требуются специальные ассигнования от вышестоящих организаций;

- категория 2 — аварии, в результате которых повреждено основное или вспомогательное технологическое оборудование, полностью или частично прекращен выпуск продукции, но для восстановления производства не требуются специальные ассигнования.

По масштабам последствий аварии классифицируют следующим образом:

- частная – авария, не связанная с выбросом ХОВ либо связанная с незначительной утечкой ядовитых веществ;

- объектовая – авария, связанная с утечкой ХОВ из технологического оборудования или трубопроводов; глубина пороговой зоны менее радиуса санитарно-защитной зоны вокруг предприятия;

- местная – авария, связанная с разрушением большой единичной емкости или целого склада ХОВ; облако достигает зоны жилой застройки, проводится эвакуация из ближайших жилых районов и другие соответствующие мероприятия;

- региональная – авария со значительным выбросом ХОВ; наблюдается распространение облака в глубь жилых районов;

- глобальная – авария с полным разрушением всех хранилищ с ХОВ на крупных химически опасных предприятиях (в случае диверсии, в военное время или в результате стихийного бедствия).

В зоне химического заражения (ЗXЗ) может оказаться само предприятие и прилегающая к нему территория. В соответствии с этим выделяют 4 степени опасности химических объектов:

I степень — в зону возможного заражения попадают более 75 тыс. человек;

II степень — в зону возможного химического заражения попадают 40–75 тыс. человек;

III степень — в зону возможного химического заражения попадают менее 40 тыс. человек;

IV степень — зона возможного химического заражения не выходит за границы объекта.

Размеры очага химического заражения в основном зависят от количества разлившегося ХОВ, метеоусловий и токсичности вещества. Форма и размеры зоны заражения в значительной мере зависят от скорости ветра. Так, при скорости ветра от 0 до 0,5 м/с зона заражения будет представлять собой круг, при скорости от 0,6 до 1 м/с – полукруг, при скорости от 1,1 до 2 м/с – сектор с углом 90°, при скорости более 2 м/с – сектор с углом в 45°.

Скорость ветра определяет не только форму зоны заражения, но и скорость движения зараженного облака. Так, при скорости ветра 1 м/с за 1 ч облако удалится от места аварии на 5–7 км, при 2 м/с – на 10–14 км, а при 3 м/с – на 16–21 км. Значительное увеличение скорости ветра (6–7 м/с и более) способствует быстрому рассеиванию облака.

Глубина зоны заражения зависит от метеорологических условий, вертикальной устойчивости атмосферы и колебаний направления ветра.

Различают три степени вертикальной устойчивости атмосферы: инверсию, изотермию, конвекцию.

Способы защиты от химически опасных веществ:

- использование средств индивидуальной или коллективной защиты;

- эвакуация/отселение;

- нейтрализация/обеззараживание/локализация источника химической опасности;

- санитарная обработка в зоне химического заражения.

Профилактика аварий и снижение ущерба от них обеспечиваются комплексом организационных, правовых и технических мероприятий:

- использование безопасных технологий;

- осуществление организационных, технических, специальных и других мер, обеспечивающих высокую эксплуатационную надежность объектов;

- ограничение распространения ХОВ за пределы санитарно-защитной зоны при авариях и разрушениях;

- рациональное размещение ХОО с учетом возможных последствий аварий;

- проведение специальных мероприятий по защите и обеспечению населения, позволяющих снизить масштабы вредного воздействия.

Важную роль в деле профилактики аварий на ХОО играет повышение уровня автоматизации и механизации технологических процессов, оснащенности их быстродействующими техническими средствами защиты, системами взрывопредупреждения и локализации аварий, а также совершенствование профессиональной подготовки производственного персонала.

С целью повышения стойкости (прочности) хранилищ может проводиться их заглубление в грунт или размещение под землей.

Для химически опасных предприятий предусматривается организация сани-

тарно-защитной зоны, в которой запрещается размещение жилых зданий, детских и лечебно оздоровительных учреждений, а также других объектов, не относящихся к этим предприятиям.

Заключение

Таким образом, химическая опасность - составная часть техногенной опасности, характеризующаяся состоянием, присущим техническим системам, и реализуемая в виде поражающих воздействий химической чрезвычайной ситуации на человека и окружающую среду. Химические опасности способны оказывать пагубное воздействие на жизнь или здоровье людей, жизнь или здоровье животных, растений, окружающую среду, имущество физических или юридических лиц, государственное или муниципальное имущество. К основным способам защиты от химически опасных веществ относятся: использование средств индивидуальной или коллективной защиты, эвакуация/отселение, нейтрализация/обеззараживание/локализация источника химической опасности и санитарная обработка в зоне химического заражения.