25 Практичне заняття № 4

Тема. Дослідження рівня забруднення атмосфери шкідливими речовинами

Мета роботи:

а) засвоїти класифікацію шкідливих речовин за характером дії на організм людини;

б) з’ясувати сутність принципу нормування шкідливих речовин;

в) вивчити методи визначення концентрації шкідливих речовин у повітрі;

Лабораторне та методичне забезпечення:

інтерферометр «ШИ-11» з технічним паспортом, навчально-методичні посібники.

Теоретичні відомості

1. Загальна характеристика хімічних речовин. Інтенсивний розвиток науково-технічного прогресу, широка хімізація сприяє появі в навколишньому середовищі нових хімічних і фізичних чинників, які несприятливо впливають на організм людини. Тому для створення оптимальних умов життєдіяльності людини в різноманітних закладах і установах необхідно забезпечити комфортні метеорологічні умови та необхідну чистоту повітря, до складу якого можуть входити шкідливі речовини.

Шкідливими вважаються речовини, які при контакті з організмом людини можуть викликати погіршення самопочуття, функціональні зміни, що виходять за межі прийнятих норм, і навіть професійні захворювання. Ці речовини проникають в організм людини через органи дихання, органи травлення, а також через шкіру та слизові оболонки.

Через дихальні шляхи потрапляють пари, газо- та пилоподібні речовини, а через шкіру – переважно рідкі речовини. У більшості випадків шкідливі речовини потрапляють в організм людини через дихальні шляхи. Завдяки значній всмоктувальній поверхні легенів утворюються сприятливі умови для потрапляння шкідливих речовин у кров, що є причиною отруєнь (гострих або хронічних).

Ступінь отруєння залежить від токсичності речовини, її кількості, часу дії, метеорологічних умов, індивідуальних особливостей організму тощо. Гострі отруєння виникають у результаті одноразової дії порівняно великих доз чадного газу, метану, сірководню. Хронічні отруєння розвиваються внаслідок тривалої дії на людину невеликих доз свинцю, ртуті, марганцю. Потрапивши в організм людини, шкідливі речовини розподіляються у ньому нерівномірно, концентруються лише в певних органах і затримуються там тривалий час. Наприклад, найбільша кількість свинцю накопичується у кістках, фтору – в зубах, марганцю – у печінці.

При хронічному отруєнні шкідливі речовини можуть не лише накопичуватися в організмі (матеріальна кумуляція), але й викликати «накопичення» функціональних ефектів (функціональна кумуляція). У санітарно-гігієнічній практиці вони поділяються на хімічні речовини та промисловий пил.

Хімічні речовини (шкідливі та небезпечні) за характером впливу на організм людини поділяються на:

• загальнотоксичні, які викликають отруєння всього організму або впливають на окремі системи людського організму (ртуть, оксид вуглецю, толуол, анілін);

• подразнювальні, що викликають подразнення слизових оболо­нок, дихальних шляхів, очей, легень, шкіри (хлор, аміак, сірко­водень, озон);

• сенсибілізувальні, які діють як алергени (альдегіди, розчинники й лаки на основі нітросполук);

• канцерогенні, що викликають ракові захворювання (аміносполуки, азбест, нікель, хром);

• мутагенні, які впливають на генетичному рівні та викликають зміни спадкової інформації (свинець, формальдегід, бензол, марганець, нікотин, радіоактивні речовини тощо).

Класифікація речовин може проводитися й за іншими ознаками, наприклад, за вибірковістю дії на окремі системи людини (серцево-судинну, систему органів травлення); за основною шкідливою дією (задушливі, подразнювальні); за величиною середньосмертельної дози.

Одним із досить поширених серед небезпечних і шкідливих чинників є пил, який може здійснювати на людину фіброгенну дію, що є причиною багатьох професійних захворювань органів дихання. Особливо небезпечною є одночасна дія пилу та шкідливих речовин.

На ефективність дії шкідливих речовин суттєво впливають температура й вологість повітря. Часто ці параметри навколишнього середовища підсилюють їхній вплив на людину.

Конкретне значення ГДК для певної речовини визначається з урахуванням ступеня впливу не лише на здоров’я людини, але й на тварин, рослини, мікроорганізми та природні угрупування в цілому.

Доцільно зазначити, що нижніх безпечних рівнів впливу шкідливих речовин не існує. Будь-яка концентрація шкідливих речовин, яка перевищує звичайну (що є у природі й до якої звикла людина), може негативно впливати на людину й навколишнє середовище. Особливо це стосується різноманітних канцерогенів.

Наявність у повітрі, воді, ґрунті декількох забруднювачів посилює їхню дію на живі організми. Дуже шкідливою є сумарна дія таких полютантів, як сірчаний газ, діоксид азоту, фенол, сірчана та фтористоводнева кислоти.

У переліку небезпечних речовин за ГДК поряд із нормативом може наводитися додаткова літера, яка вказує на особливість дії цієї речовини на організм людини: О — гостроспрямованої дії; А — алергічної дії; К — канцерогенної дії; Ф — фіброгенної дії.

Граничнодопустимі концентрації найбільш поширених шкідли­вих речовин у повітрі наведено в табл. 10.1.

За величиною ГДК шкідливі речовини поділяються на чотири класи небезпеки:

1. Речовини надзвичайно небезпечні, ГДК менше 0,1 мг/м³ (сви­нець, ртуть, озон).

2. Речовини високонебезпечні, ГДК 0,1-1,0 мг/м³ (сірчана й соля­на кислоти, хлор, фенол, їдкі луги).

3. Речовини помірнонебезпечні, ГДК 1,1-10,0 мг/м³ (вінілацетат, толуол, ксилол, метиловий спирт).

1. Речовини малонебезпечні, ГДК більше 10,0 мг/м³ (бензин, аце­тон, гас тощо).

Таблиця 11.1

Граничнодопустимі концентрації шкідливих речовин в атмосфері населених пунктів

№ з/п	Речовина	Максимальна разова, мг/м3	Середньодобова, мг/м3
1	Ацетон	0,35	0,35
2	Аміак	0,2	0,004
3	Нітробензол	0,008	0,008
4	Кіптява (сажа)	0,15	0,05
5	Оксиди азоту	-	0,04
6	Оксид сірки	0,5	0,05
7	Оцтова кислота	0,2	0,06
8	Пари свинцю, ртуті	-	0,0003
9	Пил нетоксичний	0,5	0,15
10	Пари сірчаної кислоти	0,3	0,1
11	Пари фтороводню	0,02	0,005
12	Сірководень	0,008	0,008
13	Хлор	0,1	0,03
14	Чадний газ	3	1

У навколишнє середовище шкідливі речовини можуть потрап­ляти внаслідок аварій на підприємствах хімічної, нафтопереробної, целюлозно-паперової і харчової промисловості, а також при транс­портуванні сильнодійних отруйних речовин.

Сильнодійними отруйними речовинами (СДОР) називаються хімічні сполуки, які в певних кількостях, що перевищують ГДК, негативно впливають на людей, сільськогосподарських тварин, рослини та викликають у них ураження різного ступеня. Аміак, хлор, сірчана й азотна кислоти та інші речовини, які належать до СДОР, можуть використовуватися у промисловості й на виробництві, а оксиди азоту і сірки, хлористий водень, чадний газ утворюються при пожежах.

Для аналізу небезпек, які можуть з’явитися внаслідок витоку шкідливих речовин, використовують навчальні алгоритми й структурно-логічні схеми вивчення небезпек. Нижче наводиться приклад створення навчального алгоритму небезпеки розливу сильнодіючих отруйних речовин.

Навчальний алгоритм небезпеки розливу СДОР