Характеристика химически опасных веществ

     Порог вредного действия – это минимальная  концентрация (доза) вещества, при воздействии  которой в организме возникают  изменения биологических показателей  на организменном уровне, выходящие  за пределы приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология.

     Характер  воздействия вредных веществ  на организм и общие требования безопасности регламентируются ГОСТ 12.0.003 – 74, который  подразделяет вещества на:

• токсические, вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы (ЦНС, кроветворения), вызывающие патологические изменения печени, почек;
• раздражающие, вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов;
• сенсибилизирующие, действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки на основе нитро- и нитрозосоединений);
• мутагенные, приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные изотопы);
• канцерогенные, вызывающие злокачественные новообразования (циклические амины, ароматические углеводороды, хром, никель, асбест);
• влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные изотопы).

     Опасность АХОВ по заражению приземного слоя атмосферы определяется их физико-химическими  свойствами, а также их способностью перейти в поражающее состояние, то есть создать поражающую концентрацию или снизить содержание кислорода  в воздухе ниже допустимого уровня. Все АХОВ (СДЯВ) можно разделить  на три группы, исходя из температуры  кипения при атмосферном давлении, критической температуры и температуры  окружающей среды; агрегатного состояния  АХОВ; температуры хранения и рабочего давления в емкости.

     1-ая  группа АХОВ имеет температуру  кипения ниже -40ºС. При выбросе  образуется только первичное  газовое облако с вероятностью  взрыва и пожара (водород, метан,  угарный газ), а также резко  снижается содержание кислорода  в воздухе (жидкий азот). При  разрушении единичной емкости  время действия газового облака  не превышает 1 мин.

     2-ая  группа АХОВ имеет температуру  выше температуры окружающей  среды. Для приведения таких  АХОВ в жидкое состояние их  надо сжать и хранить в охлажденном  виде (или под давлением при  обычной температуре)– хлор, аммиак, оксид этилена. Выброс таких  АХОВ обычно дает первичное  и вторичное облако зараженного  воздуха (ОЗВ). Характер заражения  зависит от соотношения между температурами кипения АХОВ и температурой воздуха. Так, бутан (температура кипения - 0 ºС) в жаркую погоду будет по действию подобен АХОВ 1-ой группы, т.е. появится только первичное облако, а в холодную – 3-й группы. Но если температура кипения ниже температуры воздуха, то при разрушении емкости и выходе АХОВ в первичном ОЗВ может оказаться его значительная часть. При этом в месте аварии может наблюдаться значительное переохлаждение воздуха и конденсация влаги.

     3-я  группа АХОВ характеризуется  температурой кипения выше 40ºС, т.е. все АХОВ, находящиеся при атмосферном давлении в жидком состоянии. При их выливе происходит заражение местности с опасностью последующего заражения грунтовых вод. С поверхности грунта жидкость испаряется долго, т.е. возможно образование вторичного облака ЗВ, что расширяет зону поражения. Наиболее опасны АХОВ (СДЯВ) 3-й группы, если они хранятся при повышенной температуре и давлении (бензол, толуол).

     3.2.1.ХЛОР

     Далее я приведу описание некоторых  наиболее распространенных АХОВ, потому как для успешного проведения мероприятий по защите от сильнодействующих  ядовитых веществ и ликвидации последствий  их воздействия необходимо знать  их физические и токсические свойства.

     Хлор  – ядовитый газ, почти в 2,5 раза тяжелее воздуха, часто применяется в чистом виде или в соединении с другими компонентами. При температуре около 20ºС и атмосферном давлении хлор находится в газообразном состоянии в виде зеленовато-желтого газа с резким неприятным запахом. Он энергично вступает в реакцию со всеми живыми организмами, разрушая их. Жидкий хлор – подвижная маслянистая жидкость, которая при нормальной температуре и давлении имеет темно-зеленовато-желтую окраску с оранжевым оттенком и удельным весом 1,427 г/см³. При температуре -102ºС и ниже хлор твердеет и принимает форму мелких кристаллов темно-оранжевого цвета и удельным весом 2,147г/см³. Жидкий хлор плохо растворяется в воде, и хлорирование воды на обеззараживающих сооружениях водоканала производится только газообразным хлором. Производство газообразного хлора (водорода и щелочи) основано на электролизе поваренной соли. Это сложный комплекс: приготовление рассола, очистка его, выпаривание, электролиз, охлаждение, перекачка газа. Сухая смесь с воздухом взрывается при содержании хлора от 3,5 до 97%, т.е. смеси, содержащие менее 3,5% хлора, невзрывоопасны. Наиболее опасны по силе взрыва смеси, в которых хлор и водород находятся в стехиометрическом соотношении (50 на 50%). Такие смеси взрываются с наибольшей силой, а взрыв сопровождается сильным звуковым ударом и пламенем. Инициатором взрыва хлороводородной смеси (кроме открытого пламени) может быть электрическая искра, нагретое тело, прямой солнечный свет в присутствии контактирующих веществ (древесного угля, железа и оксидов железа). Влажный хлор вызывает сильную коррозию (это соляная кислота), что приводит к разрушениям емкостей, трубопроводов, арматуры и оборудования.

     Аварийная ситуация в цехе может возникнуть при внезапном отключении подачи воды, электрического тока, образовании  взрывоопасной смеси, проникновении  хлора (газа) в производственное помещение, создании давления в водородном коллекторе при электролизе, при возникновении пожара. Во всех случаях необходима работоспособная световая или звуковая сигнализация об этих ситуациях, а водородные компрессоры должны автоматически останавливаться. 

     Железнодорожные цистерны, танки, бочки, баллоны должны заполняться только по массе с  тщательным контролем массы пустой и заполненной емкости, так как  жидкий хлор при нагревании на 1ºС увеличивается в объеме почти на 0,2%, а с увеличением давления на каждые 100кПа его объем уменьшается на 0,012%, т.е. в заполненном жидким хлором сосуде повышение температуры на 1% приводит к повышению давления на 1500-2000 кПа. Норма заполнения сосудов жидким хлором установлена из расчета 1,25 кг на 1л емкости.

     На  металлы, кроме олова и алюминия, сухой хлор почти не действует, а  в условиях влаги подвергает их сильной  коррозии. При концентрации хлора  в воздухе 0,1-0,2 мг/л у человека вызывается отравление, удушливый кашель, головная боль, резь в глазах, поражение  легких, раздражение слизистых оболочек и кожи. Пострадавшего необходимо немедленно вынести на свежий воздух (только в горизонтальном положении, так как из-за отека легких любые  нагрузки на них провоцируют усугубление  положения), согреть, дать дышать парами спирта, кислорода, кожу и слизистые  оболочки промывать 2%-ным содовым  раствором в течение 15 мин.

     3.2.2.АММИАК

     Аммиак – бесцветный газ с резким удушливым запахом нашатырного спирта. Смесь паров аммиака с воздухом при объемном содержании от 15 до 28% (107-200 мг/л) является взрывоопасной. Давление взрыва аммиачно-воздушной смеси может достичь 0,45 МПа при объемном содержании аммиака в воздухе свыше 11% (78,5 мг/л). При наличии открытого пламени начинается его горение. При давлении 1013 ГПа (760 мм рт. ст.) температура кипения составляет -33,3ºС, а затвердевания -77,9ºС, воспламенения - 630ºС.

     Аммиак  относится в веществам удушающего, нейротропного действия. Действует на образование и передачу нервного импульса. Пары аммиака легче воздуха. Растворимость в воде больше, чем у остальных газов, перевозится в сжиженном состоянии в танках под давлением 28 атм.

     Нормы содержания аммиака в воздухе:

• предельно допустимое в рабочей зоне 0,0028%;
• не вызывает последствий в течение часа 0,035%;
• опасное для жизни 0,7 мг/л или 0,05-0,1%%
• величина 1,5-2,7 мг/л или 0,21-0,39% вызывает смертельный исход через 30-60 мин.

     Аммиак  вызывает поражение организма, особенно дыхательных путей. Признаки его  действия: насморк, кашель, затрудненное дыхание, резь в глазах, слезоточение. При соприкосновении жидкого аммиака с кожей возникает отморожение, возможны ожоги 2-й степени. Пораженного транспортировать в горизонтальном положении. Искусственное дыхание делать нельзя. Необходимо обеспечить тепло и покой, дать дышать увлажненным кислородом. Кожу, слизистые, глаза промывать не менее двух минут 2%-ным раствором борной кислоты или водой. В глаза закапать 2-3 капли раствора альбуцида, в нос – теплое оливковое или персиковое масло, внутрь – молоко с боржоми или содой.

     3.2.3.СИНИЛЬНАЯ КИСЛОТА

     Синильная кислота (HCN) и ее сои (цианиды) выпускаются химической промышленностью в больших количествах. Она широко используется при получении пластмасс и искусственных волокон, в гальванопластике, при извлечении золота из золотоносных руд. При нормальных условиях синильная кислота – бесцветная. Прозрачная, летучая, легковоспламеняющаяся жидкость с запахом горького миндаля. Плавится при температуре -14ºС, кипит при 25,6ºС. Температура вспышки равна -17ºС. Пары синильной кислоты с воздухом образуют взрывоопасные смеси при 5,6-40%. Синильная кислота – один из сильнейших ядов, приводящих к параличу нервной системы. Она проникает в организм через желудочно-кишечный тракт, кровь, органы дыхания, а при большой концентрации ее паров – через кожу.

     Она плохо адсорбируется активированным углем, т.е. надо применять промышленные противогазы марок Б, БКФ, имеющих специальные химические поглотители. Отравляющее действие синильной кислоты зависит от количества и скорости поступления ее в организм: 0,02-0,04 мг/л безболезненно переносятся в течение 6ч; 0,12-0,15 мг/л – опасны для жизни через 30-60 мин; 1мг/л и выше приводят практически к моментальному смертельному исходу. Поражающее действие синильной кислоты обусловлено блокированием железосодержащих ферментов клеток, регулирующих потребление ими кислорода. Она во всех проявлениях смешивается с водой и растворителями.

     3.2.4.СЕРНИСТЫЙ ГАЗ

     Сернистый ангидрид (двуокись серы, сернистый газ) получается при сжигании серы на воздухе. Это бесцветный газ с резким запахом, при нормальном давлении переходит в жидкое состояние при температуре -75ºС, в 2,2 раза тяжелее воздуха. Хорошо растворяется в воде (при нормальных условиях в одном объеме воды растворяется 40 объемов газа),  образуя сернистую кислоту. Используется при получении серной кислоты и ее солей, в бумажном и текстильном производстве, при консервировании фруктов, для дезинфекции помещений. Жидкий сернистый ангидрид применяется как хладагент или растворитель. Среднесуточная ПДК сернистого ангидрида в атмосфере населенного пункта 0,05мг/м³, а в рабочем помещении – 10мг/м³. Даже малая концентрация его создает неприятный вкус во рту и раздражает кожу, вызывает кашель, боль в глазах, жжение, слезотечение, возможны ожоги. При более высокой концентрации появится хрипота, одышка и быстрая потеря сознания. Возможен смертельный исход.

     Первая  помощь: вынести пострадавшего на свежий воздух, кожу и слизистые  оболочки промыть водой или 2%-ым раствором питьевой соды, а глаза  – проточной водой не менее 15 мин.

     В случае заражения воздуха с поражающей концентрацией опасную зону изолировать, посторонних удалить, работать только в средствах защиты. В зависимости  от концентрации сернистого ангидрида используются промышленные противогазы марок В, Е, БКФ или изолирующие противогазы (если концентрация его неизвестна). Разлившуюся жидкость оградить земляным валом, не допускать попадания в нее воды (при тушении пожара). Обеспечить изоляцию жидкого сернистого ангидрида от водоемов, систем водоснабжения и канализации.

     3.2.5.ГЕПТИЛ

     Гептил (гидразин, диамид, несимметричный демитилгидразин) – дымящаяся на воздухе жидкость с неприятным запахом. Плавится при +1,5ºС. Растворяется в воде, спиртах, аминах, не растворяется в углеводородах. Гигроскопичен, образует взрывоопасные смеси с воздухом, при контакте с асбестом, углем, железом способен к самовоспламенению. Тяжелее воздуха. Разлагается в присутствии катализатора или при нагреве выше 300ºС. Относится к чрезвычайно опасным веществам (1-ый класс опасности). ПДК в воздухе рабочей зоны 0,1мг/м³. применяется наиболее часто как горючий компонент ракетного топлива.

     При проливе проникает глубоко в  почву (более  м) и сохраняется  без изменений до 20 лет. Проникает  в организм через кожу, слизистые  или ингаляционным путем ( в виде пара). Пороговая токсодоза – 14 мг/м³, кратковременная допустимая концентрация – 6мг/м³, опасная для жизни – 100мг/м³, смертельная – 400мг/м³. Вызывает временную слепоту (до недели), ожог на коже, при всасывании в кровь приводит к нарушениям в центральной нервной и сердечно-сосудистой системах, крови (разрушение эритроцитов и анемия). Регистрируются возбуждение, мышечная слабость, судороги, паралич, снижение пульса, острая сосудистая недостаточность, тошнота, рвота, понос, возможно поражение почек и печени, коматозное состояние. При выходе из комы может быть психоз с бредом, слуховые и зрительные галлюцинации в течение нескольких дней.

     Наличие гептила в воздухе определяется фотометрическим способом или с помощью индикаторных трубок на гептил.

     3.2.6.АЗОТНАЯ КИСЛОТА

     Азотная промышленность обеспечивает выпуск более 50 видов продукции сельского хозяйства (аммиак, минеральные удобрения, капролактам).

     Азотная кислота имеет плотность 1,502 г/см³. Ее пары в 2,2 раза тяжелее воздуха. Смешивается с водой во всех отношениях с выделением тепла. Весьма гигроскопична, сильно «дымит» на воздухе, действует на все металлы, кроме «благородных» и алюминия. Органические материалы воспламеняет, выделяя при этом окислы азота, обладающие высокими поражающими свойствами. При попадании кислоты в скипидар или спирт происходит взрыв. Токсические дозы: поражающая – 1,5мг/л, смертельная – 7,8мг/л. Отравления протекают в острой и хронической формах.