1. Понятие АХОВ, виды их классификации
Научно-технический прогресс немыслим без интенсивного развития химической промышленности. Предприятия, выпускающие материалы для бытового и хозяйственного использования, перерабатывают различные химические вещества, в том числе опасные для здоровья и жизни человека. На складах химических комбинатов хранятся сотни тонн потенциально токсичных продуктов. Большое их количество транспортируется в железнодорожных цистернах или по магистральным трубопроводам. Аварийные ситуации на предприятиях и транспорте, сопровождающиеся выбросами и выливами в атмосферу ядовитых паров, довольно распространены.
Из миллионов химических веществ 90% - это органические соединения. Но большинство как органических, так и неорганических соединений токсичны. В 80-е годы прошлого века штаб гражданской обороны и Министерство здравоохранения СССР утвердили перечень 107 сильно действующих ядовитых веществ (СДЯВ). В настоящее время он заменен перечнем 73 аварийно-химических опасных веществ (АХОВ). Опасность АХОВ для человека и окружающей среды различна в зависимости от их физических и химических свойств и способности перейти в поражающее состояние (создать поражающую концентрацию или снизить содержание кислорода в воздухе ниже допустимого уровня).
По температуре кипения, критической температуре, по агрегатному состоянию в обычных условиях, по температуре хранения и по рабочему давлению в ёмкостях выделяются три группы АХОВ.
Первую группу образуют АХОВ с температурой кипения ниже -40?С. Вследствие этого, при выбросе их в атмосферу образуется лишь первичное облако. Опасности заражения местности нет, но возможны взрывы и пожары; в закрытых помещениях резко падает содержание кислорода. Однако обычно разрушения незначительны, первичное облако очень быстро рассеивается. К этой группе относятся угарный газ (СО), водород (Н2), метан (СН4).
Ко второй группе АХОВ относятся вещества с температурой кипения от -40?С до +40?С с критической температурой выше температуры окружающей среды. Для хранения в жидком состоянии эти АХОВ необходимо сжать либо охладить. Поэтому вещества второй группы хранят под давлением в обычных условиях либо в охлажденном виде. Опасность таких АХОВ заключается в том, что образуется и первичное, и вторичное облако; на месте аварии охлаждается атмосферный воздух. Ко второй группе относятся хлор (Cl2) и аммиак (NH3).
Третья группа включает жидкие АХОВ с температурой кипения свыше +40?С. При их проливе происходит заражение местности и грунтовых вод. Они долго испаряются с поверхности, образуя вторичное облако, и потому наиболее опасны. Сюда относится, например, синильная кислота (HCN).
Существует классификация АХОВ по воздействию на человека и окружающую среду. Выделяются следующие классы АХОВ:
1. Ядовитые:
- Смертельные:
- Нервно-паралитического действия;
- Кожно-нарывные;
- Удушающие;
- Общеядовитые;
- Временно выводящие из строя:
- Психохимические;
2. Неядовитые:
- Раздражающие (слезоточивые):
- Затрудняющие дыхание;
- Вызывающие зуд кожи;
- Специальные (для растений):
- Гербициды;
- Дефолианты (для уничтожения листвы).
Большинство АХОВ относится к удушающим и общеядовитым.
В организм человека АХОВ проникают через органы дыхания, через кожу (резоктивно), желудочно-кишечный тракт, слизистые оболочки горла и носа, через глаза.
2. Определение концентраций и токсических доз АХОВ
При одинаковой концентрации воздействие разных АХОВ на организм человека будет разным. Различают поэтому для каждого вещества пороговую, предельно допустимую и смертельную концентрации.
Пороговая концентрация - минимальное количество вещества в почве, воздухе или воде, измеряемое в единицах объёма или массы, которое при кратковременном контакте с человеком или при воздействии на него за определенный промежуток времени может вызвать ощутимый физиологический эффект, то есть дискомфорт из-за первых признаков отравления.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) - это максимальное количество вещества в почве, воздухе или воде, измеряемое в мг/м3, которое при постоянном воздействии на человека за определенный промежуток времени почти не влияет на здоровье людей и не вызывает неблагоприятных последствий в организме.
Для оценки поражающего воздействия АХОВ на человека используются также такие величины, как максимальная разовая ПДК; ПДК рабочей зоны.
Смертельной концентрацией называется минимальное количество вещества, которое при кратковременном контакте с человеком за определенный промежуток времени может вызвать летальный исход.
Однако понятия пороговой, смертельной концентраций и ПДК не позволяют оценить физиологический эффект в зависимости от экспозиции (продолжительности воздействия АХОВ на организм), от путей попадания их в организм, и потому не являются критериями токсичности АХОВ.
Токсическая доза (токсодоза) - количество вещества, вызывающее определенный токсический эффект. При ингаляционном поражении (через органы дыхания) она равна произведению средней по времени концентрации (мг/л) АХОВ в воздухе на время пребывания в зараженной зоне (экспозицию). При поражении через кожу или желудочно-кишечный тракт токсодоза равна отношению массы жидкого вещества, вызвавшего поражение, к массе тела или поверхности тела.
Выделяют следующие разновидности токсодоз:
- средняя смертельная токсодоза (LCt50) - токсодоза, приводящая к гибели половины людей;
- средняя выводящая из строя токсодоза (ICt50) - токсодоза, вызывающая неблагоприятные последствия для здоровья у половины людей;
- средняя пороговая токсодоза (PCt50) - вызывающая дискомфорт у половины людей.
3. Характеристики основных АХОВ
Аммиак (NH3) - бесцветный газ легче воздуха, с запахом нашатырного спирта. Применяется для производства нитрата и сульфата аммония, жидких удобрений (аммиаков), мочевины, соды. Используется в холодильных агрегатах, при крашении тканей, никелировании, серебрении зеркал. Раздражает преимущественно верхние дыхательные пути. Признаки отравления аммиаком - насморк, кашель, затрудненное дыхание, удушье, головокружение, сердцебиение (расстройство кровообращения). Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки и кожные покровы, вызывают жжение, покраснение, зуд кожи, резь в глазах, слезотечение. При попадании на кожу может вызвать ожоги различной степени. Аммиак имеет температуру кипения -33,4?С, ПДК равна 15 мг*мин/л. Средняя смертельная токсодоза - 150 мг*мин/л, средняя пороговая - 20 мг*мин/л. При выбросе в атмосферу 5 тонн аммиака в городских условиях при ветре 1 м/с глубина зоны смертельных токсодоз 100 м, зоны поражающих токсодоз - 500 м; при выбросе 50 тонн - 600 м и 2100 м соответственно.
Хлор (Cl2) - зеленовато-желтый газ, тяжелее воздуха, с резким запахом. Легко сжижается в тёмную желто-зеленую жидкость. При испарении на воздухе жидкий хлор образует с водяными парами белый туман. Применяется для изготовления различных соединений для стерилизации и дезинфекции воды, для получения хлорной извести, при отбеливании тканей в текстильной промышленности, изготовлении пластмасс. Хлор раздражает как верхние, так и глубокие дыхательные пути человека, может вызвать отёк легких. Отравление хлором высоких концентраций приводит к быстрой смерти из-за рефлекторного торможения дыхательного центра. При меньших концентрациях смерть наступает через 5-25 минут. Признаки отравления: резкие загрудные боли, жжение и резь в глазах, слезотечение, сухость, кашель, рвота, нарушение координации. Хлор имеет температуру кипения -34,1?С, ПДК равна 0,6 мг*мин/л. Средняя пороговая токсодоза 0,6 мг*мин/л, средняя смертельная - 6 мг*мин/л. При выбросе в атмосферу 5 тонн хлора в городских условиях при ветре 1 м/с глубина зоны смертельных токсодоз 900 м, зоны поражающих токсодоз - 4000 м; при выбросе 50 тонн - 3800 м и 18000 м соответственно.
Сернистый ангидрид (SO2) - бесцветный газ тяжелее воздуха с острым запахом и сладким привкусом. При взаимодействии с водой образует сернистую кислоту (H2SO3). SO2 встречается при обжиге и плавке сернистых руд, на медеплавильных заводах, в производстве серной кислоты. Используется в текстильной промышленности как отбеливающее средство, в пищевой - как консервирующее. Раздражает верхние (а при более сильном действии - и глубокие) дыхательные пути, вызывает помутнение роговицы глаза. Раздражение сопровождается сухим кашлем, жжением и болью в горле и груди, слезотечением, а при более сильном действии - рвотой, одышкой, синюшностью вплоть до потери сознания. Смерть наступает от удушья или от внезапной остановки кровообращения в легких. Имеет температуру кипения -10,5?С, ПДК равна 20 мг*мин/л.
Синильная кислота, или цианистый водород (HCN) - бесцветная, легколетучая жидкость с запахом горького миндаля. Её пары легче воздуха. Широко используется в промышленности при получении пластмасс, искусственных волокон и органического стекла. Синильная кислота вызывает тканевое удушье вследствие блокирования железосодержащих внутриклеточных ферментов. Форма отравления молниеносная: мгновенно теряется сознание, начинаются судороги, сильное расстройство дыхания и сердечной деятельности; наступает паралич дыхания, а затем и сердца. Встречается и замедленная форма отравления: в течение нескольких часов царапанье в горле, жгуче-горький привкус во рту, слюнотечение, жжение в верхних дыхательных путях, головокружение, общая слабость, чувство страха. При более тяжелом отравлении появляется одышка, сопровождаемая нарушением координации движений, тошнотой и рвотой, слизистые оболочки принимают алую окраску. Затем наступает стадия судорог, потеря сознания, паралич, полная потеря чувствительности и рефлексов, остановка дыхания и смерть. ПДК равна 0,75 мг*мин/л. При выбросе в атмосферу 5 тонн синильной кислоты в городских условиях при ветре 1 м/с глубина зоны смертельных токсодоз 1800 м, зоны поражающих токсодоз - 2400 м; при выбросе 50 тонн - 9000 м и 12000 м соответственно.
Фосген (COCl2) - бесцветный газ с запахом гнилых фруктов и прелого сена, тяжелее воздуха. Применяется в производстве красителей, поликарбонатных полимеров, полиуретанов, производных мочевины, используется в фармацевтической промышленности. В скрытый период действия (от 2 до 12 часов, обычно 4-8 часов) пострадавший чувствует себя удовлетворительно, не теряет работоспособности. Восприимчивые люди могут ощущать сладковатый, часто неприятный привкус во рту, иногда тошноту и рвоту. Часто возникают незначительные позывы к кашлю, першению и жжение в носоглотке, небольшие нарушения ритма дыхания и пульса. По прошествии скрытого периода вызывает отёк легких. Фосген легко сжижается. Температура кипения +8,2?С, ПДК равна 0,6 мг*мин/л.
Хлористый водород (HCl) кипит при -85,1?С, ПДК равна 0,5 мг*мин/л, средняя пороговая токсодоза 2 мг*мин/л, средняя смертельная - 20 мг*мин/л. Раствор хлористого водорода в воде - соляная кислота (бесцветная, дымящая на воздухе жидкость; техническая соляная кислота имеет желтоватый оттенок). Применяют в гидрометаллургии и гальванопластике, для очистки поверхности металлов при паянии и лужении, для получения хлоридов металлов.
Сероводород (H2S) - бесцветный газ с запахом тухлых яиц. Побочный продукт при очистке нефтепродуктов и коксовании угля; образуется при разложении белковых веществ. Применяют в производстве серы, серной кислоты, сульфидов, в органическом синтезе. Легко сжижается. Имеет температуру кипения -60,4?С, ПДК равна 0,1 мг*мин/л, средняя пороговая токсодоза 1 мг*мин/л, средняя смертельная - 150 мг*мин/л.
Фтор (F2) - бледно-желтый газ с резким запахом. Взаимодействует со всеми химическими элементами, что часто приводит к горению и взрывам. Применяется как окислитель в ракетных топливах, для получения фторорганических соединений и фторидов. Кипит при -188?С, ПДК равна 0,15 мг*мин/л. Средняя смертельная токсодоза 0,3 мг*мин/л, средняя пороговая - 0,2 мг*мин/л.
Угарный газ, или окись углерода (СО) - газ без цвета и запаха, на воздухе горит синим пламенем. Является сырьём основного органического синтеза. Отравление окисью углерода называется угаром. Имеет температуру кипения -191,6?С, ПДК равна 10 мг*мин/л. Средняя пороговая токсодоза 20 мг*мин/л, средняя смертельная - 37,5 мг*мин/л.
Формальдегид (HCHO) - бесцветный газ с резким запахом, немного тяжелее воздуха. Используется как сырьё в производстве феноло-формальдегидных и карбамидных смол, полиформальдегида и изопрена. Имеет температуру кипения -19,3?С, ПДК равна 0,5 мг*мин/л. Средняя пороговая токсодоза 0,6 мг*мин/л, средняя смертельная 6 мг*мин/л.
Диоксин - химическое соединение, образующееся в кислородной среде в присутствии хлора и брома из бензольных колец при высокой температуре (до 1200?С). Вырабатывается на предприятиях по изготовлению бензина, гербицидов, по очистке графита, на электролизных заводах и целлюлозно-бумажных комбинатах. Это сильнейший яд (опасна уже концентрация 20*10-9 мг/л), приводящий либо к летальному исходу, либо к незаживающим язвам, психическим расстройствам, злокачественным опухолям, разрушению иммунной системы, наследственным болезням (вызывает мутации, накапливаясь в печени, вилочковой железе, кроветворных органах).
Бензол (C6H6) - бесцветная жидкость с характерным запахом. Пары бензола тяжелее воздуха. Образуется при коксовании каменного угля и риформинге нефтяных фракций. Применяется в производстве фенола, анилина, хлорбензола, стирола, капролактама, для синтеза пестицидов, красителей, полимеров, взрывчатых веществ, фармацевтических препаратов, как растворитель жиров и лаков, добавка к моторному топливу для повышения октанового числа. Опасен при вдыхании. При малых концентрациях появляется возбуждение, похожее на алкогольное, затем сонливость, общая слабость, головокружение, рвота, головная боль, потеря сознания. Возможны мышечные подергивания, переходящие в судороги. Зрачки часто расширены и не реагирую на свет. Дыхание сначала учащенное, потом замедленное, температура тела резко снижена. Пульс учащенный, но малого наполнения; кровяное давление понижено. При очень высоких концентрациях - мгновенная потеря сознания и смерть в течение нескольких минут. При попадании бензола на кожу - сухость, трещины, зуд, покраснение, появляется просовидная пузырьковая сыпь. Температура кипения +80,1?С.
4. Мероприятия и способы защиты от АХОВ
Для предупреждения аварий на химически опасных объектах экономики, грозящих выбросами АХОВ, предусмотрены следующие мероприятия:
- декларирование потенциально опасных объектов на основании Постановления Правительства РФ ©675 от 01.07.1995 г.;
- планирование защиты химически опасных объектов экономики, приведение и поддержание готовности сил и средств гражданской обороны;
- подготовка персонала предприятий и населения к действиям в случае аварии.
Для профилактики аварий на химически опасных объектах проводится ряд инженерно-технических мероприятий:
- проектирование и строительство указанных объектов вне районов массовой жилой застройки, с подветренной стороны розы ветров;
- размещение резервуаров и хранилищ на территории объекта группами;
- снижение запасов химических веществ до обусловленного производственными потребностями минимума;
- строительство средств коллективной защиты для персонала и населения.
Однако решающую роль при спасении людей на территории химической аварии играют меры самозащиты. Каждый гражданин РФ обязан: знать номер дежурной службы, иметь представление об особенностях тех или иных АХОВ, знать сигналы оповещения, порядок действий, места инженерных сооружений (убежищ), пункты выдачи индивидуальных средств защиты, путь кратчайшего выхода из зоны заражения (перпендикулярно направлению ветра).
Основным способом защиты населения от АХОВ является укрытие его в убежищах и загерметизированных помещениях, а также строгое ограничение времени пребывания на открытой местности и использование средств индивидуальной защиты с учетом того, какое АХОВ является источником заражения. Успех противодействия влиянию ядовитых веществ возможен лишь при соблюдении следующего алгоритма:
- прекращение дальнейшего поступления АХОВ в организм пострадавших (противогаз или ватно-марлевая повязка, выход из зараженного района);
- максимально быстрое удаление яда из организма, с кожных покровов и слизистых оболочек, нейтрализация яда или продуктов его распада в организме;
- устранение и ослабление ведущих признаков поражения; профилактика и лечение осложнений.
Информацию об аварии с выбросом в атмосферу АХОВ и опасности химического заражения, а также инструкцию к действию можно получить из сообщения местного штаба ГО ЧС. После прослушивания сообщения необходимо надеть подручные средства индивидуальной защиты органов дыхания (смоченные водой марлевые повязки, носовые платки) и покинуть район заражения. Если человек в момент оповещения об аварии находится в помещении и не может выйти из зоны заражения, он должен надеть простейшие средства защиты органов дыхания и загерметизировать помещение: закрыть окна, двери, дымоходы и вентиляционные ходы, заделать щели в окнах и слушать дальнейшие сообщения штаба ГО ЧС. Если обстановка позволяет покинуть зону заражения, то идти следует на возвышенный и хорошо проветриваемый участок, перпендикулярно направлению ветра. При укрытии в убежище рекомендуется взять с собой запас пищи, одежды и денег на несколько суток. Двигаться надо быстро, но не бежать и не поднимать пыли. Необходимо использовать вышеназванные подручные средства защиты органов дыхания и кожи. Следует избегать перехода через тоннели, лощины и другие заглубленные места.
5. Помощь пострадавшим от отравления АХОВ
При выходе из зоны заражения следует промыть глаза и закрытые участки тела водой, принять обильное питьё; при отравлении АХОВ - исключить физические нагрузки и обратиться к медработникам. На пострадавшего следует надеть противогаз или ватно-марлевую повязку, обработанную соответствующим образом. Дальнейшие рекомендации различаются в зависимости от вида АХОВ.
При отравлении хлором следует смочить повязку водой или 2% раствором питьевой соды; пострадавшего вынести из зоны заражения на носилках. В случае остановки дыхания сделать искусственное дыхание. Кожные покровы, рот и нос промыть тем же 2% раствором соды. При поражении аэрозолем следует использовать 0,5% раствор питьевой соды.
При отравлении аммиаком ватно-марлевую повязку следует смочить 5% раствором лимонной кислоты. Пострадавшему необходимо предоставить тепло и покой, дать подышать тёплыми водяными парами или 10% раствором метанола или хлороформа. Следует выпить соду, минеральную воду, молоко. Искусственное дыхание при отравлении аммиаком запрещено в связи с отёком лёгких. Кожные покровы, глаза, нос и рот необходимо промыть водой, а затем обработать в течение 15 минут 2% раствором борной кислоты. Можно также наложить примочку 5% лимонной или уксусной кислоты. При поражении глаз закапать 2-3 капли 30% раствора альбуцида. В нос закапать тёплое оливковое, персиковое либо вазелиновое масло.
При отравлении сероводородом пострадавшего следует согреть, обеспечить покой, дать тёплое питьё. В глаза закапать 0,5% раствор гекаина или 1% раствор новокаина с адреналином, затем положить на глаза примочки с 3% борной кислотой. В случае остановки дыхания необходимо провести искусственное дыхание.
При отравлении фосгеном после выхода из зоны заражения пострадавшему надо обеспечить покой и тепло, доступ кислорода, расстегнуть ворот, пояс и все застежки, снять верхнюю одежду (она заражена парами фосгена). Искусственное дыхание запрещено, следует доставить пострадавшего в больницу.
При поражении SO2 пострадавшего следует вынести на свежий воздух, кожу и слизистые оболочки (рот и нос) промыть водой или 2% раствором соды в течение 15 минут, глаза - проточной водой, тоже 15 минут.
При отравлении синильной кислотой немедленно надеть на пораженного противогаз, дать антидот (раздавить ампулу амилнитрита и вложить под маску противогаза). Затем обеспечить тепло и покой и вызвать врача.
При отравлении бензолом пострадавшего следует срочно вынести на свежий воздух, обеспечив тепло и покой. При затрудненном дыхании дать увлажненный кислород или карбоген, при остановке дыхания произвести искусственное дыхание. Кожу промыть водой с мылом и смазать дерматоловой мазью.
От знания и быстрого и четкого выполнения данных рекомендаций зависит спасение жизни людей, оказавшихся в зоне химического заражения АХОВ.
Список литературы
1. Безопасность жизнедеятельности с основами экологии и охраны природы / Под ред. проф. Д.Б. Гелашвили. В 2 ч. Ч.1. Н.Новгород, 1995.
2. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности. М., 1999.
3. Белов С.В. Охрана окружающей среды. М., 1991.
4. Кукин П.П. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств. М., 2002.
5. Степановских А.С. Экология. М., 2001.
6. Хван Т.А. Безопасность жизнедеятельности. Ростов-н/Д., 2001.