Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Химическая безопасность. Учебное пособие
.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Саратовский государственный технический университет
С.И. Баулин, С.М. Рогачева, А.М. Козлитин
ХИМИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Учебное пособие
для студентов естественнонаучных
и технических специальностей и направлений вузов
Электронное издание сетевого и локального распространения
Саратов 2014
1
УДК 574(075)
ББК 20.1
Б 29
Рецензенты:
Кафедра «Промышленная экология и безопасность жизнедеятельности»
Волгоградского государственного технического университета
Профессор кафедры микробиологии, биотехнологии и химии
ФГБОУ ВПО Саратовского государственного
аграрного университета им. Н.И. Вавилова,
доктор химических наук, профессор Б.И. Древко
Одобрено
редакционно-издательским советом
Саратовского государственного технического университета
Баулин С.И.
Б 29 Химическая безопасность: учеб. пособие / С.И. Баулин, С.М. Рогачева, А.М. Козлитин. – Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2014. – 203 с.
ISBN 978-5-7433-2697-6
В учебном пособии рассмотрены свойства и токсическое действие различных
химических веществ, применяемых в промышленности, сельском хозяйстве, в медицине и в военных целях, а также признаки отравления токсичными веществами и приемы первой медицинской помощи.
Пособие предназначено для преподавателей и студентов высших учебных заведений, изучающих токсикологию и безопасность жизнедеятельности.
Редактор К.А. Кулагина
Компьютерная верстка Т.В. Семёновой
УДК 574(075)
ББК 20.1
ISBN 978-5-7433-2697-6 © Саратовский государственный
технический университет имени
© Баулин С.И., Рогачева С.М.,
Козлитин А.М. 2014
2
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 5
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ............................................. 7
2. СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИЕ ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА ............................ 9
2.1. Характеристика вредных и сильнодействующих
ядовитых веществ .......................................................................................... 9
2.2. Защита населения от сильнодействующих
ядовитых веществ ........................................................................................ 20
2.3. Последствия аварий на химически опасных объектах ..................... 28
2.4. Профилактика возможных аварий на ХОО ....................................... 30
3. ОТРАВЛЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА .................................................................. 31
3.1. Отравляющие вещества нервно-паралитического действия ........... 31
3.2. Отравляющие вещества кожно-нарывного действия ....................... 42
3.3. Отравляющие вещества общеядовитого
3.4. Отравляющие вещества удушающего действия ............................... 61
3.5. Отравляющие вещества раздражающего действия .......................... 68
3.6. Психотомиметики ................................................................................ 72
4. ЯДОВИТЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТИ ............................................. 74
4.1. Хлорированные углеводороды ........................................................... 74
4.2. Спирты ................................................................................................... 77
4.3. Аминосоединения................................................................................. 82
4.4. Азотная кислота и оксиды азота ......................................................... 85
4.5. Тетраэтилсвинец ................................................................................... 87
5. ПЕСТИЦИДЫ ................................................................................................ 90
5.1. Фосфорорганические пестициды ........................................................ 94
5.2. Хлорорганические соединения (ХОС) ............................................... 95
5.3. Ртутьорганические соединения (РОС) ............................................... 96
5.4. Мышьяксодержащие пестициды ........................................................ 97
5.5. Другие пестициды ................................................................................ 97
5.6. Оказание первой помощи при отравлении
пестицидами ................................................................................................. 98
6. ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА ............................................................. 100
6.1. Вредные лекарства ............................................................................. 101
6.2. Лекарственные отравления ............................................................... 102
6.3. Признаки отравления лекарственными препаратами ..................... 106
6.4. Несовместимость лекарственных средств ....................................... 107
7. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ .............................................................................. 110
7.1. Токсичность и механизм токсического действия
тяжелых металлов для человека .............................................................. 117
7.2. Специфическая терапия при отравлении
тяжелыми металлами ................................................................................ 121
действия ........................... 55
3
7.3. Отравление свинцом .......................................................................... 125
7.4. Отравление ртутью ............................................................................. 128
7.5. Отравление мышьяком ...................................................................... 129
8. КОМБИНИРОВАННОЕ ДЕЙСТВИЕ
ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ......................................................................... 131
9. ОКАЗАНИЕ НЕОТЛОЖНОЙ ПОМОЩИ
ПРИ ОСТРЫХ ОТРАВЛЕНИЯХ ................................................................... 137
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................ 142
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................................................... 143
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ............................................................................. 144
4
ВВЕДЕНИЕ
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 (ГОСТ Р 22.0.05–94).
Химическая опасность может быть конкретизирована состоянием
объектов промышленности, агропромышленного комплекса, энергетики,
коммунального хозяйства, других 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, других сильнодействующих ядовитых веществ, представляющих угрозу безопасности жизнедеятельности персонала этих объектов, населения
и общества в целом.
Постановлением Правительства Российской Федерации N791 от 27
октября 2008 года была утверждена Федеральная целевая программа
«Национальная система химической и биологической безопасности
Российской Федерации (2009-2013 годы)». Целью Программы является
последовательное снижение до
приемлемого уровня риска воздействия
опасных химических и биологических факторов на биосферу, техносферу
и экологическую систему.
В Программе отмечается, что «в Российской Федерации в настоящее
время функционирует свыше 10 тыс. потенциально опасных химических
объектов, относящихся к топливно-энергетическому комплексу, цветной
и черной металлургии, химической, целлюлозно-бумажной, горнодобывающей и перерабатывающей, пищевой и другим
отраслям промышленности
и сельского хозяйства (при этом 70% из них расположены в 146 городах
с населением более 100 тыс. человек)».
Большинство этих объектов морально устарело и физически изношено. «В атмосферный воздух ежегодно продолжает поступать около 20 млн.
тонн химических веществ, а накопленные токсичные отходы составили
более 84 млн. тонн».
Особую опасность представляют объекты хранения
и уничтожения
химического оружия. Оно запрещено и подлежит уничтожению согласно
международной конвенции, которая была ратифицирована Россией
в 1997 году. В соответствии с международной договоренностью в России
в настоящее время практически проведено уничтожение запасов химического оружия. Однако ряд государств не подписало конвенцию о химиче-
5
ском разоружении. Кроме того, отходы химического производства являются прекурсорами отравляющих веществ, особенно в бинарном исполнении,
что в значительной степени усложняет контроль за производством и распространением химического оружия в различных регионах мира.
По данным международных организаций, 75% всех смертельных
случаев, возникающих в результате аварий, связаны с воздействием химических факторов. Прогнозные
оценки на ближайшую перспективу показывают, что тенденция повышения вероятности аварий химической природы
в ближайшем будущем будет сохраняться.
Загрязнение вредными химическими веществами атмосферного воздуха, воздуха рабочей зоны, питьевой воды, почвы, продуктов питания
и пищевого сырья свидетельствует о том, что проблема обеспечения химической безопасности является одной из важнейших в
области охраны здо-
ровья населения.
Знание химических опасностей необходимо каждому современному
человеку: «предупрежден – значит, вооружен».
В учебном пособии «Химическая безопасность» рассмотрены свойства, характер токсического действия наиболее опасных химических веществ, применяемых в промышленности, сельском хозяйстве, в военных
целях, некоторых опасных для здоровья лекарственных препаратов и соединений тяжелых металлов, признанных
экотоксикантами, а также признаки отравления токсичными веществами и приемы первой медицинской
помощи.
6
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Токсичный химикат – любое химическое вещество, которое за счет
своего химического воздействия на жизненные процессы может вызвать
летальный исход, временный инкапаситирующий эффект или причинить
постоянный вред человеку или животным независимо от происхождения
такого химиката или способа его производства.
Ядовитое вещество – химический компонент биосферы, который
поступает в
организм в количествах, несовместимых с жизнью.
Доза яда – количество вещества, которое при введении в организм
вызывает тот или иной эффект. При ингаляционном поступлении яда в организм доза определяется концентрацией вещества и временем его воздействия в минутах или часах (мг/л t). При других путях поступления яда (через кожные
покровы, при приеме внутрь, внутримышечном, внутривенном
введении) доза рассчитывается в мг на кг массы тела.
Пороговая доза острого токсического действия (Limens acuta,
Limac) – доза, вызывающая достоверные изменения каких-либо функций
организма, выходящих за пределы физиологических колебаний. Она выявляется в условиях функциональных и экстремальных нагрузок с помощью интегральных показателей. К последним следует
отнести нарушения нервной возбудимости, газообмена, цитостатических изменений
в тканях и т.д.
Среднесмертельная доза (ЛД 50) – доза, вызывающая гибель поло-
вины особей при остром или хроническом воздействии.
Опасность токсического вещества и его токсичность определя-
ется его дозой при различных путях поступления в организм.
Вредные вещества, попадая в организм человека, могут вызвать
острые или хронические отравления. Острые отравления возникают при воздействии больших концентраций веществ, а хронические развиваются
медленно в результате накопления в организме токсичных
веществ.
Санитарные нормы устанавливают для вредных веществ предельно
(П
допустимые концентрации
ДК), выражаемые в мг/м3.
ПДК вредных веществ – это концентрации, которые при ежедневном
поступлении в организм в течение 8 ч за все время рабочего стажа человека не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья ни
для данного индивидуума, ни для последующих поколений.
Кроме величины ПДК вредные вещества по степени опасности характеризуются еще рядом
показателей. К ним относятся следующие:
– средняя смертельная доза при введении в желудок (ССДЖ), мг/кг;
– средняя смертельная доза при нанесении на кожу (ССДК), мг/кг;
– средняя смертельная концентрация в воздухе (ССКВ), мг/м
3
;
– зона острого действия;
– зона хронического действия.
7
По степени опасности для человека вредные вещества разделяют на
четыре класса опасности:
1) чрезвычайно опасные;
2) высокоопасные;
3) умеренно опасные;
4) малоопасные.
Вещества относят к какому-либо классу опасности по наиболее высокому из перечисленных показателей, включая ПДК. Некоторые примеры
приведены в табл. 1.
Таблица 1
Классификация вредных веществ (ГОСТ 12.1.005-76)
Класс
опасности
1 до 0,1 до 500
2 0,1...1,0
3 1,1...10,0
4 более 10,0 более 50000
ПДК
воз.раб.зоны
мг/м3
,
ССКВ,
мг/м3
от 500
до 5000
от 5001
до 50000
Примеры веществ
Отравляющие вещества в составе химического оружия, ртуть, свинец, озон, тетраэтилсвинец, фосфор и др.
Хлор, марганец, бензол, сероводород,
оксид азота и др.
Ксилол, толуол, дихлорэтан и др.
Аммиак, ацетон, бензин, бутилацетат
и др.
8
2. СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИЕ ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА
2.1. Характеристика вредных
и сильнодействующих ядовитых веществ
Аварии с истечением (выбросом) СДЯВ и заражением окружающей
среды возникают на предприятиях химической, нефтеперерабатывающей,
целлюлозно-бумажной, мясомолочной и пищевой промышленности (имеющих холодильные установки и применяющих в них в качестве хладагента
вещества типа аммиак), водопроводных и очистных сооружениях (использующих
хлор), а также при транспортировке СДЯВ по железной и автомо-
бильным дорогам.
Непосредственными причинами выброса СДЯВ являются нарушение
правил хранения и транспортировки, несоблюдение техники безопасности,
выход из строя агрегатов, механизмов, трубопроводов, повреждение емкостей и т.п. При этом не исключены поражения рабочих, служащих и других категорий населения, оказывающихся
в районах выброса СДЯВ.
Сильнодействующими ядовитыми веществами называются химические соединения, которые в определенных количествах, превышающих
ПДК, оказывают вредное воздействие на людей, сельскохозяйственных
животных, растения, вызывая у них отравления (поражения) различной
степени тяжести.
СДЯВ могут быть элементами технологического процесса (аммиак,
хлор, серная и азотная кислоты, фтористый водород) и могут образовываться
при пожарах на объектах народного хозяйства (оксид углерода, ок-
сид азота, хлористый водород, сернистый газ).
Поражающее действие СДЯВ на людей возможно как в результате
попадания таких веществ в капельножидком виде на кожу человека, так
и в результате вдыхания их паров. По токсическим свойствам СДЯВ в основном относятся к группе
веществ общеядовитого и удушающего действия. Симптомами отравления ими в большинстве случаев являются головная боль, головокружение, потемнение в глазах, шум в ушах, нарастающая слабость, одышка, тошнота, рвота, а при сильных отравлениях – обморок, судороги, потеря сознания и даже смерть.
В населенных пунктах стойкость заражения СДЯВ будет выше, чем
на
открытой местности, поскольку влияние ветра проявляется в меньшей
степени.
В населенных пунктах и лесах возможен застой зараженного парами
СДЯВ воздуха, в производственных помещениях, подвалах и коммуникационных туннелях возможны образования относительно высоких концентраций паров. При этом характер токсического действия некоторых СДЯВ
может изменяться, например, пары хлора в концентрации 0,1-0,2 мг/
л
смерть человека могут вызвать при вдыхании их в течение не менее 1 часа,
9
а пары в концентрации 10-15 мг/л вызовут рефлекторную остановку дыхания при 1-2 вдохах. Некоторые из СДЯВ при высоких концентрациях их
паров способны вызывать кожные поражения человека (с образованием
пузырей).
При определенных видах профессиональной деятельности на работающих могут воздействовать вредные вещества. Вредные вещества могут
проникать в организм человека через органы дыхания
, желудочно-кишеч-
ный тракт, а также кожные покровы и слизистые оболочки.
Действие вредных химических веществ на организм человека обусловлено их физико-химическими свойствами. Группа химически опасных
и вредных производственных факторов по характеру воздействия на организм человека подразделяются на следующие подгруппы:
1. Общетоксического действия – большинство промышленных
вредных веществ. К их
числу можно отнести ароматические углеводороды, и их амидо- и нитропроизводные (бензол, толуол, ксилол, нитробензол, анилин и др.). Большой токсичностью обладают ртутьорганические
соединения, фосфороорганические вещества, тетрахлорид углерода, дихлорэтан.
2. Раздражающим действием обладают кислоты, щелочи, а также
хлор-, фтор-, серо- и азотосодержащие соединения (фосген, аммиак, оксиды серы и азота
, сероводород). Все эти вещества объединяет то, что при
контакте с биологическими тканями они вызывают воспалительную реакцию, причем в первую очередь страдают органы дыхания, кожа и слизистые оболочки глаз.
3. К сенсибилизирующим относятся вещества, которые после относительно непродолжительного действия на организм вызывают в нем повышенную чувствительность к
этому веществу. При последующем, даже
кратковременном контакте с этим веществом у человека возникают бурные реакции, чаще всего приводящие к кожным изменениям, астматическим явлениям, заболеваниям крови. Такими веществами являются некоторые соединения ртути, платина, альдегиды (формальдегид).
4. Канцерогенные (бластомогенные) вещества, попадая в организм
человека, вызывают развитие злокачественных опухолей. В настоящее
время имеются данные о канцерогенной опасности для человека сравнительно небольшой группы химических соединений, встречающихся в производственных условиях. К их числу, прежде всего, относят полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые могут входить в состав
сырой нефти, но в основном образуются при термической (выше 350°) переработке горючих ископаемых (каменного угля,
древесины, нефти, слан-
цев) или при неполном их сгорании.
Наиболее выраженной канцерогенной активностью обладают 7,12дилитилбез(а)-антрацен; 3,4-бензапирен, 1,2-бензантрацен. Канцерогенные
свойства присущи и продуктам нефтеперерабатывающей и нефтехимиче-
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]