Воздействие некоторых вредных вешеств на органим человека

Нерациональное применение химических веществ, синте­тических материалов неблагоприятно влияет на здоровье работающих.Вредное вещество (промышленный яд), попадая в организм человека во время его профессиональной деятельности, вызывает патологические изменения.

Основными источниками загрязнения воздуха производственных помещений вредными веществами могут являться сырье, компоненты и готовая продукция. Заболевания, возникающие при воздействии этих веществ, называют профессиональными отравлениями (интоксикациями [1]). По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:

1-й - вещества чрезвычайно опасные;

2-й - вещества высокоопасные;

3-й - вещества умеренно опасные;

4-й - вещества малоопасные.

Токсические вещества поступают в организм человека через дыхательные пути (ингаляционное проникновение), желудочно-кишечный тракт и кожу. Степень отравления зависит от их агрегатного состояния (газообразные и парообразные вещества, жидкие и твердые аэрозоли) и от характера технологического процесса (нагрев вещества, измельчение и др.).

Поступление токсических веществ через желудочно-кишечный тракт в производственных условиях наблюдается довольно редко. Это бывает из-за нарушения правил личной гигиены, частичного заглатывания паров и пыли, проникающих через дыхательные пути, и несоблюдения правил техники безопасности при работе в химических лабораториях. Следует отметить, что в этом случае яд попа­дает через систему воротной вены в печень, где превращается в менее токсические соединения.

Вещества, хорошо растворимые в жирах и липоидах, могут проникать в кровь через неповрежденную кожу. Сильное отравление вызывают вещества, обладающие повышенной токсичностью, малой летучестью, быстрой растворимостью в крови. К таким веществам можно отнести, напри­мер, нитро- и аминопродукты ароматических углеводоро­дов, тетраэтилсвинец, метиловый спирт и др.Токсические вещества в организме распределяются не­одинаково, причем некоторые из них способны к накопле­нию в определенных тканях. Здесь особо можно выделить электролиты, многие из которых весьма быстро исчезают из крови и сосредоточиваются в отдельных органах. Свинец накапливается в основном в костях, марганец — в печени, ртуть — в почках и толстой кишке. Естественно, что осо­бенность распределения ядов может в какой-то мере отра­жаться и на их дальнейшей судьбе в организме.Токсическое действие отдельных вредных веществ мо­жет проявляться в виде вторичных поражений, например, колиты при мышьяковых и ртутных отравлениях, стома­титы при отравлениях свинцом и ртутью и т. д.

Раздел II: ВЛИЯНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

По характеру развития и длительности течения различают две основные формы профессиональных отравлений — острые и хронические интоксикации.

Острая интоксикация наступает, как правило, внезапно после кратковременного воздействия относительно высоких концентраций яда и выражается более или менее бурными и специфическими клиническими симптомами. В производственных условиях острые отравления чаще всего связаны с авариями, неисправностью аппаратуры или с введением в технологию новых материалов с малоизученной токсичностью. Хронические интоксикации вызваны поступлением в организм незначительных количеств яда и связаны с развитием патологических явлений только при условии длительного воздействия, иногда определяющегося несколькими годами[2].

Большинство промышленных ядов вызывают как ост­рые, так и хронические отравления. Однако некоторые ток­сические вещества обычно обусловливают развитие пре­имущественно второй (хронической) фазы отравлений (сви­нец, ртуть, марганец).

Помимо специфических отравлений токсическое дей­ствие вредных химических веществ может способствовать общему ослаблению организма, в частности снижению со­противляемости к инфекционному началу. Например, изве­стна зависимость между развитием гриппа, ангины, пнев­монии и наличием в организме таких токсических веществ, как свинец, сероводород, бензол и др. Отравление раздра­жающими газами может резко обострить латентный тубер­кулез и т. д.

Развитие отравления и степень воздействия яда зави­сят от особенностей физиологического состояния организ­ма. Физическое напряжение, сопровождающее трудовую деятельность, неизбежно повышает минутный объем серд­ца и дыхания, вызывает определенные сдвиги в обмене ве­ществ и увеличивает потребность в кислороде, что сдер­живает развитие интоксикации.

Чувствительность к ядам в определенной мере зависит от пола и возраста работающих. Установлено, что некото­рые физиологические состояния у женщин могут повышать чувствительность их организма к влиянию ряда ядов (бен­зол, свинец, ртуть). Бесспорна плохая сопротивляемость женской кожи к воздействию раздражающих веществ, а также большая проницаемость в кожу жирорастворимых токсических соединений. Что касается подростков, то их формирующийся организм обладает меньшей сопротивляе­мостью к влиянию почти всех вредных факторов производ­ственной среды, в том числе и промышленных ядов

26.Средства защиты атмосферы. Сухие пылеуловители – очищают выбросы от твёрдых частиц. Это циклоны. Электрофильтры – вступающий газ ионизируется, аэрозольным частицам передаётся заряд, а затем эти частицы оседают на электродах. Мокрые пылеуловители – а… мокрой очистки работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхности капель на плёнке жидкости. Здесь действует сила инерции и броуновского движения. Метод абсорбции – очистка газовых выбросов от вредных газовых паров, основанная на поглощении последних жидкостью. От аммиака, хлора. Скрубберы – жидкие фильтры. Газообразные продукты сгорания пропускаются через водный раствор извести, диоксид серы реагирует с известью и образуется нерастворимый осадок. Скрубберы относятся также к фильтрам, которые нейтрализуют химическим способом ввозные вещества. Метод адсорбции – основан на способности некоторых тонкодисперсных твёрдых тел извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты газовой смеси. В качестве адсорбентов (или поглотителей) принимают вещества, имеющии большую площадь поверхности на единицу массы. Активированный уголь, циалиты. Конструктивно адсорбенты выполняют в виде емкостей зополненных пористым адсорбентом. Адсорберы нашли широкое применение в респираторных и противогазах. Их применяют для очистки воздуха от паров эфира, ацетона, углеводородов и др. Термическая нейтрализация. Основана на си-ти горючих газов и паров сгорать с образованием менее таксичных веществ. Для этого используют нейтрализаторы. Различают 3 схемы термический нейтрализации: 1) прямое сжигание. Применяют в тех случаях, когда очищенные газы обладают значительной энергией, достаточной для поддержания горения (факельное сжигание горючих отходов на нефтехимических заводах). 2) термическое окисление. Применяют в тех случаях, когда очищенные газы имеют высокую температуру, но не содержат достаточно кислорода, или когда концентрация горючих веществ не достаточны для поддержания пламени. В 1ом случае процесс термического окисления проводят в камере с подачей свежего воздуха. Во 2ом случае при подаче дополнительного природного газа. 3) каталитическое дожигание используют для превращения токсичных компонентов в нетоксичные или менее токсичные путём их контакта с катализаторами. В качестве катализаторов используют платину, медь. Каталитические неитрализация отработавших газов двигат-ей внутри сгорания происходит на поверхности твёрдого катализатора за счёт реакции окисления или восстановления.

27. Источники и виды загрязнения атмосферы. Загрязнение подземных, поверхностных вод можно распределить на виды: 1)механическое – повышенное содержание механических примесей в воде, свойственное в основном поверхностным водам. 2)химическое – наличие в воде органических и неорганических соединений токсичного и нетоксичного действия. 3)физическое (например: радиоактивное), тепловое, шумовое. 4)биологическое. Источники загрязнений. Сброс загрязнённых сточных вод, поверхностный сток (канализация, сток с полей, аварии, разработка полезных ископаемых на дне водных объектов, преднамеренное сохранение загрязненных веществ в море).

28. Загрязнение океана нефтью. Борьба с нефтяными загрязнениями. Наиболее серьёзной проблемой морей и океанов является загрязнение нефтью. Нарушается кислородно-водный обмен из-за плёнки нефти. В целях предотвращения утечек нефти совершается конструкция нефтеналивных судов. Многие танкеры имеют двойное дно. В целях предотвращения растекания нефти используют фито химические методы. Также используются биологические разлагатели нефти. Основана на том, что в природе есть много бактерий, которые питаются нефтью.

29. Самоочищение океана от нефтяных разливов. Механизмы самоочищения океана от нефти: 1)испарение В результате испарения нефти в поверхности океана исчезает 50 и более % нефти. 2)биологическое разложение нефти. Известно более 100 видов водорослей, бактерий, грибов, которые питаются нефтью. Это углеродоокисляющие организмы. 3) в результате фотохимической реакции также может произойти окисление. 4) сплошная плёнка нефти может разбиваться, разрушаться в результате волнения моря. 5) тяжелые куски битума заселяются организмами и опускаются на дно. Это говорит о том, что нефть не представляет глобальной проблемой загрязнения океана.

30. Опасность загрязнения океана тяжёлыми металлами. Достаточно большую опасность для океана представляют тяжёлые металлы. Они обладают способностью накапливаться в организмах, передаваться по пищевым цепям, увеличивая свою концентрацию. Один из источников загрязнения – атмосферный перенос. Если рассматривать ртуть, вся поступающая 100%, то атмосферный перенос – 30%.В Японии в районе бухты Мипомата обнаружили ранее неизвестную болезнь (в 50-х годах). Назвали болезнь Миноматы. У людей страдало осязание, обоняние, зрение, многие сходили с ума и умирали. Выяснилось, что причиной были сбросы ртути в океан. Загрязнение океана радионуклидами: 1)В результате сброса этих веществ степень загрязнения – сильная, масштаб загрязнения – глобальный. 2)Хлороогранические соединения. Например, ДДТ. Масштаб загрязнения – глобальный. 3)Металлы. Ртуть – степень сильная, масштаб – глобальный. Кадмий – степень – значительная, масштаб – глобальный. Свинец - степень – значительная, масштаб – глобальный. 4)Нефть и нефтепродукты. Степень – глобальная, масштаб – глобальный.

31. Мехоническая очистка сточных вод. При очистке сточных вод от взвешенных веществ используют процеживание, отстаивание, обработку в поле действия центробежных сил, фильтрирование. Процеживание сточных вод реализеутся в решетках и волокноуловителях. Размеры ячеек решеток составляют 15-20 мм. Для выделения волокнистых веществ из сточных вод, например на текстильных предприятиях, используют волокноуловители. Они могут представлять собой движущиеся нерфарированные диски. При отстаивании используются большие бассейны (отстойники), в которых происходит процесс отстаивания (легкие частицы всплывают, тяжелые - оседают). Занимают большие площади, скорость очистки маленькая. Можно использовать для очистки от частиц, растворы которых более 0,1 мм. Гораздо эффективнее очистка на гидроциклонах. В них сточная вода раскручивается и на присутствующие частицы действует центробежная сила. Тяжелые частицы отлетают к стенкам гидроциклона, легкие скапливаются на поверхности как бы в центре. Фильтрирование применяется для очистки сточных сточных вод от тонкодисперсных примисей с малой из концентрацией. Его используют как в начальной стадии очистки, так и после некоторых методов физико-химической или биологический очистки. При очистке сточных вод используют в основном 2 типа фильтров: зернистые, состоящие из несвязанных пористых материалов, и фильтры из связанных пористых материалов. В настоящие время для очистки сточных вод от маслосеропродуктов широко используются фильтры с материалом из частиц ненаполиуритана.

32. Физико-химические методы очистки сточных вод. Данные методы используются для очистки от растворённых примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. К Ф-Х методам очистки относят флотация, коагуляция, реагентный метод, ионно-обменная очистка и др. Флотация заключается в обволакивании частиц примесей мелкими пузырьками воздуха и поднятии их на поверхность, где образуется слой пены. Различают пневматическую, электро, химическую флотацию. На практике более широкое распространение получила пневматическая флотация. Она основывается на снижении раст-ти газа в воде при понижении давления. Электро флотация: под влиянием электрического разряда молекула воды способна разлагаться на О и Н, это и будет тот газ, который способен увлекать частицы на поверхность воды. Флотацияы используется для удаления мелкодисперсных взвесей и маслопродуктов. Коагуляция – физ-хим процесс укрупления мельчайших частиц под действием сил молекулярного притяжения. В качестве веществ коагуляции применяют например FeCl, сульфат железа. Реагентный метод заключается в обработке сточных вод химическими веществами – реагентами. Эти вещества вступают в реакцию с загрязнителями и в результате образуются нетоксичные или нерастворимые примеси. Ионно-обменная очистка заключается в пропускании сточных вод через ионообменные смолы. Ионно-обменная смола – скопление достаточно мелких шариков растворов менее 1мм в диаметре. Эти шарики изготовлены из специальных полимерных материалов. Подвижные ионы токсичных примесей извлекаются из сточных вод и заменяются на нетоксичные ионы смолы.

33. Биологическая очистка сточных вод. Основана на способности некоторых видов организмов использовать для питания вещества, присутствующие в сточных водах. При этом вещества поглощаются организмами и очень часто результаты их жизнедеятельности безвредны. Процесс биологической очистки может происходить как в искусственных условиях, так и в естественных условиях. В искусственных условиях происходит в аэротэнках и биологических фильтрах. Аэротэнки – открытый резервуар с системой коридоров, через которые медленно протекают сточные воды. Эти резервуары содержат активные ил, который очень богат организмами, которые выедают нужные вещества. Биологические фильтры представляют собой сооружение, заполненное крупнозернистым материалом, через который фильтруются сточные воды. В естественных условиях биологическая очистка осуществляется в почве или воде с участием естественных процессов. Почвенная очистка сточных вод на полях фильтрации и земледельческих полях орошения. На земледельческих полях орошения выращивают технические культуры и сточные воды используют для полива тих культур. Воды перерабатываются редуцентами и очищаются. Поля фильтрации – площади, где никакие культуры не выращиваются. В воде – для этого используют пруды. Биологические пруды – искусственные водоёмы глубиной от 50см до 1,5м. Разбит на несколько секций (от 2х до 5). Вода поступает в них медленно, очищаясь под действием естественных условий.

34. Прямоточные и оборотные системы водоснабжения. Водоснабжение тепловой электростанции может быть прямоточным, оборотным или смешанным.При прямоточном водоснабжении отработавшая теплая вода сбрасывается в реку, водохранилище, озеро или море на таком расстоянии от водоприемного сооружения, чтобы исключить возможность попадания в него теплой воды. При низких температурах речной воды водоснабжение электростанций из реки может быть осуществлено по системе с подмешиванием к речной воде в маловодные периоды года отработавшей на электростанции теплой воды.

При применении системы прямоточного водоснабжения не требуется больших капиталовложений на строительство и обеспечиваются низкие и устойчивые температуры охлаждающей воды. Однако расходы воды, достаточные для прямоточного водоснабжения мощной электростанции, могут быть получены только из больших рек, на которых размещение тепловых электростанций по совокупности технико-экономических показателей (топливоснабжение, выдача электроэнергии) оправдывается лишь в редких случаях. Возможность размещения электростанций на реках ограничивается также повышенными требованиями к условиям сброса воды в водоемы, связанными с тем, что изменение температурного режима реки оказывает большое влияние на происходящие в ней биологические процессы. Поэтому крупная теплоэнергетика в дальнейшем будет развиваться преимущественно с применением оборотного водоснабжения.

Наиболее выгодной системой оборотного водоснабжения для конденсационной электростанции является система с водохранилищем-охладителем. Однако возрастающая ценность земельных участков все чаще приводит к необходимости применения для охлаждения воды на ГРЭС градирен. В таких случаях может быть применена система воздушной конденсации с радиаторными охладителями (сухими градирнями), если в районе размещения ГРЭС не имеется источников, достаточных для подпитки системы оборотного водоснабжения.

На ТЭЦ, располагаемых, как правило, вблизи потребителей тепла в крупных городах, широко применяются системы оборотного водоснабжения с испарительными градирнями.

Существуют системы смешанного водоснабжения электростанции, когда параллельно с прямотоком в маловодные периоды включаются в в работу охладители (водохранилище-охладитель, градирни или брызгальные установки) либо параллельно с водохранилищем — градирни или брызгальные установки.Подача воды на электростанцию из реки, озера или водохранилища осуществляется блочными или центральными насосными станциями либо самотеком.

При схеме с блочными насосными станциями (VII.20) на каждый блок (котел-турбина) устанавливают по два циркуляционных насоса. От каждого насоса к конденсатору турбины прокладывают отдельный водовод,

В качестве циркуляционных водоводов обычно применяют тонкостенные стальные сварные трубы с ребрами жесткости.

35,36,37,38. Проблема накопления отходов производства и потребления. Общая площадь отходов современного человека и продуктов техносферы составляет почки 160 млрд тонн в год, и которых около 10 млдр тонн образуют массу изделий, так называемые отложенные отходы. 150 млрд тонн отходов распределяются следующим образом: 45 млрд тонн(30%) выбрасывается в атмосферу, 15 млрд тонн (10%) попадают на поверхность Земли. По различным экспертным оценкам общая масс отходов относимых к различным классам опасности составляют от 1,5 до 1,8 млрд тонн в год. Это значит, что 250-300 кг токсичных отходов приходится на 1 человека в год. То минимальная оценка глобального химического загрязнения. Поверхность Земли использует самую значительную по массе техногенную нагрузку. Ежегодно в мире образуется от 1 до 1,5 млрд тонн отходов производства, от 400 да 450 млн тонн вредных твёрдых бытовых отходов. Вещества, которые выбрасываются в атмосферу – аэропомотанты, в водные источникик – гидропомотанты. То, что накапливается на поверхности земли – терроаолматанты. Наиболее опасными из низ соединения тяжелых металлов, некоторые производные нефтепродуктов (бензапирен), соединения типа диоксидов (вещества на хлорной основе соединенные с ограническими веществами). По приблизительным оценкам уже в мире накоплено в виде отходов в почве 500 тыс тонн ртути, 600 тыс тонн кадмия, 20 млн тонн свинца. Указанные массы данных веществ заключает в себе потенциал многократных отравлений всего человечества. С потребление пестицидов загрязняется примесями диаксинов. Загрязнение среды диаксидами возникает при промышленных авариях. Общая площадь земель России, загрязнённая веществами токсичных промышленного происхождения, составляет 4% земельного фонда России. При складировании токсичных отходов происходят многочисленные вторичные хим процессы. И в результате этого могут появляться совершенно новые вещества, с новыми своиствами, которые несут в себе опасность. Установлено, что в отходах азотного произвоства при некоторых условиях образуются нитрозанины. Это сильнейшие мутогены и концерогены. Развитыми странами осуществляется масштабированный экспорт потребляемых товаров. Это способствует распределению бытового мусора. На территории РФ в отвалах, свалках, полигонах, хранилещах наковлено порядка 80 млрд тонн твёрдых отходов, из них более 1 млрд тонн представлено токсичными промышленными отходами. К 80 млрд тонн ежегодно прибавляется 120 млн тонн. В нашей стране в качестве вторичных ресурсов используют 22%, а полностью обезвреживаются – 3,5% промышленных отходов. Экологической проблемой является накопление твёрдых бытовых отходов. Сперва их сжигали, потом стали зарывать в землю (выбирали низины, заброшенные карьеры). Самая основная экологическая проблема – загрязнение грунтовых вод. В результате вымывания загрезняющего вещества осадками, они проникали в грунтовые воды. Образование метана. Когда отходы гниют без доступа воздуха, образуется метан. Он взрывоопасен, может распределяться и в горизонтальном и в вертикальном направлении.

Сейчас во многих странах действуют очень жесткие правила по выбору и обустройству мест захоронения отходов. Новые могильники создают на новых местах с достаточно глубоких залеганием грунтовых вод. Дно этого полигона тщательно защищают, покрывают водонепроницаемой глиной толщиной более 20 см. Поверх слоя, укладывается слой крупного гравия.

Вторичной переработке должна предшествовать сортировка мусора. Во многих странах сортировку производят сами производители. Ставятся контейнеры разного цвета, предназначенные для одного вида отходов (металл, пластик и тд). Это дешевый способ. Некоторые ставят специальные установки.

Бумагу используют вторично. Добавляют текстиль для прочности и производят новую бумагу. В странах западной Европы так производят более 50% с использованием новых технологий. Стекло мелко дробят и используют при изготовлении бетона и асфальта. Плавят и делают новые предметы. При получении Al из лома экономится 90% электроэнергии, которая понадобилась бы при извлечении Al из руды. Пищевые отходы компостируют и используют как удобрения.

В результате сжигания мусора образуется зола. Её используют при строительстве дорог. Из этой золы можно извлекать некоторые компоненты. Кроме того золу мозно хоронить, она не выделяет метан, не даёт просадок.