ЧС техногенного характера. Классификация химических веществ по токсичности

По степени токсичности химические вещества делят:

- чрезвычайно токсичные (смертельная концентрация менее 1 мг/лх);

- высоко токсичные (смертельная концентрация составляет 1 – 5 мг/л);

- сильно токсичные (смертельная концентрация 6 – 20 мг/л);

- умеренно токсичные (смертельная концентрация 21 – 80 мг/л);

- мало токсичные (смертельная доза 81 – 160 мг/л);

- практически нетоксичные (смертельная доза свыше 160 мг/л).

К чрезвычайно токсичным и высоко токсичным веществам относятся:

- некоторые соединения металлов (органические и неорганические производные мышьяка, ртути, кадмия, свинца, таллия, цинка);

- карбонилы металлов (тетракарбонил никеля, пентакарбонил железа);

- вещества, содержащие цианогруппу (синильная кислота и ее соли, нитоилы, органические изоцианаты);

- соединения фосфора (хлорид фосфора, фосфин, фосфидин и др.);

- фторорганические соединения (фосген, этиленоксид, хлор, бром).

К сильно токсичным относятся: минеральные и органические кислоты (серная, азотная, фосфорная, уксусная, соляная); щелочи (аммиак, натронная известь); соединения серы (диметилсульфат, ратворимые сульфиды, сероуглерод, хлорид серы, фторид серы, растворимые тиоцианаты); хлористый и бромистый метил; органи­ческие и неорганические нитро- и аминосоединения.

Особую группу веществ, многие из которых токсичны для человека, составляют пестициды. Это препараты, предназначенные для борьбы с вредителями сельского хозяйства и сорняками.

Выше перечисленные вещества опасны для здоровья и окружающей среды только в том случае, если переходят в основное поражающее состояние, чаще в пар, газ или аэрозоль.

Вопрос 5.

Классификация химических веществ по синдрому интоксикации.

По воздействию на организм человека (по синдрому интоксикации) опасные химические вещества можно разделить на семь групп:

Первая группа - вещества с преимущественно удушающим действием

(хлор, треххлористый фосфор, оксидхлорид, фосфора, фосген, хлор­пикрин, хлорид серы, гидразин и др.);

Вторая группа - вещества общеядовитого действия (оксид углерода синильная кислота, водород мышьяковистый, динитрилфенол, динитроортокрезол, этиленхлоргидрин, акролеин и др.);

Третья группа - вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием (сернистый ангидрид, сероводород, оксиды азота, акрилонитрил);

Четвертая группа - нейротропные яды, т.е. вещества, воздействующие на генерацию и передачу нервного импульса (ртуть, метилмеркаптан, оксид этилена, сероуглерод, фосфорорганические соединения и др.);

Пятая группа - вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием: аммиак, ацетонитрил, кислота бромистоводородная, метил бромистый, метил хлористый и др;.

Шестая группа – метаболические яды:дихлорэтан, оксид этилена и др.;

Седьмая группа – вещества, нарушающие обмен веществ в организме (диоксины, бензофураны, диметилсульфат, формальдегид и др.).

Вопрос 6.

Характеристика очага ядерного поражения

Очагом ядерного поражения называют территорию, на которой произошли массовые поражения людей, домашних и диких животных, разрушения и пожары в результате ядерного взрыва. Условно очаг можно разделить на четыре зоны

Очаг ядерного поражения характеризуется количеством пораженных, масштабами разрушений, повреждениями зданий и сооружений, частичными завалами или разрушениями защитных сооружений.

Зона полных разрушений. Избыточное давление в зоне достигает 50 кПа и более. Площадь зоны составляет 10 -12% от общей площади очага поражения. В зоне: здания разрушаются полностью, пожаров нет (пламя сбито ударной волной), открыто расположенные люди погибают или получают травмы и ранения крайне тяжелой степени, ожоги четвертой степени. Люди получают также сильные, часто смертельные дозы облучения от проникающей радиации, а через 7 – 10 минут в зоне начинается сильное радиоактивное заражение от выпадения радиоактивных осадков из радиоактивного облака, что еще больше увеличивает дозу облучения людей. Таким образом, потери незащищенного населения в зоне составляют более 90%, из них безвозвратные – 80%, санитарные - 10%. Сохраняется не менее 75% убежищ и значительная часть подземных коммуникаций.

 

 

Зона сильных разрушений. Избыточное давление от ударной волны в границах зоны составляет 50 - 30 кПа. Площадь зоны составляет 8 - 10% от общей площади очага. Здания получают сильные разрушения, т.е. восстановлению не подлежат. Наблюдаются сплошные пожары. Открыто расположенные люди получают травмы и ранения, в основном тяжелой и средней степени тяжести, ожоги, в основном третьей и четвертой степени. Население получает большие дозы облучения от проникающей радиации и радиоактивного заражения. Таким образом, общие потери в зоне сильных разрушений составят не менее 50%, из них безвозвратные потери – 35%, санитарные потери – 15%. Сохраняются все убежища и подземные коммуникации.

Зона средних разрушений. Избыточное давление в границах зоны составляет 30 – 20 кПа. Площадь зоны 18 – 20% от общей площади очага. Здания получают в основном средние разрушения, т.е. подлежат капитальному ремонту. Наблюдаются массовые пожары. Открыто расположенные люди получают травмы средней и легкой степени тяжести,ожоги – в основном второй и третьей степени. Люди также получают дозы облучения в зависимости от времени пребывания на радиоактивно зараженной местности. Таким образом, общие потери в зоне составят 40%, из них 10% - безвозвратные потери и 30% санитарные потери.

Зона слабых разрушений. Избыточное давление на границах зоны составляет 20 - 10 кПа. Площадь зоны составляет 60 - 70%. Здания получают слабые разрушения, т.е. подлежат текущему ремонту. Наблюдаются отдельные пожары. Открыто расположенные люди получают в основном легкие травмы, контузии и ожоги в основном первой степени, дозы облучения в зависимости от времени пребывания на открытой местности.

Таким образом, в зоне слабых разрушений может быть только 15% санитарных потерь. Всего в очаге общие потери могут составить 50 – 60% от численности населения, из них безвозвратные – 15 – 20%. Санитарные – 35 – 45%. Из числа санитарных потерь легко пораженные будут составлять 20 – 40%, а пораженные средней тяжести и тяжелые – 60 – 80%. Возможная структура санитарных потерь: термические ожоги – 15 – 25%; механические повреждения –15 – 50%; радиационные пражения – 10 – 15%; комбинированные поражения – 45 – 55%. Следует учитывать, что до 25% непосредственно непораженных людей будут иметь острые психические расстройства и будут нуждаться в медицинской помощи.

Вопрос 7. Возможные последствия ядерной войны

Вопросами оценки последствий возможной ядерной войны ученые начали заниматься только с 1982 года. Исследования проводились большими группами ученых СССР, США, Великобритании, Канады, Швеции и Франции. Первый научный отчет Академии Наук СССР вышел в 1987 году. В США исследования проводили научные учреждения Министерства обороны, Национальной Академии Наук, отдельные институты, группы ученых в областях экологии, биологии, экономики и др. Исследования проводились как аналитическим путем, так и с помощью моделирования на ЭВМ.

Известно, что сценарии ядерной войны могут быть разными, поэтому отобраны наиболее вероятные. Если рассматривать наиболее "щадящие" варианты широкомасштабной ядерной войны, когда в течение нескольких дней в северном полушарии будет взорвано около 40% имеющихся ядерных боеприпасов, общей мощностью примерно 5000 Мт, то будут следующие последствия, с которыми согласно большинство ученых мира:

1. Прямые потери от поражающих факторов ядерных взрывов. В первые дни погибнет примерно 1 млрд 150 млн человек, столько же будет тяжело раненных, из них умрет не менее 70%. С учетом радиоактив­ного заражения потери составят 30 - 50% от населения Земного шара.

2. Наступит «ядерная ночь» за счет поднятых в атмосферу дыма и пыли так как в этом случае поступление солнечной энергии будет блокировано на 90%. «Ядерная ночь" продлится в северном полушарии от 1,5 до 8 месяцев, в южном - от 1 до 4-х. Фотосинтез прекратится как на земле, так и в мировом океане. В результате нарушатся все пищевые цепочки: погибнут растения, затем животные, наступит голод для человечества.

3. Наступит "ядерная зима". Температура понизится в северном полушарии на 30 - 43⁰С (по данным ученых СССР - на 15 - 20 ⁰С), в южном - на 15 – 20⁰С. В результате скачкообразного понижения температуры, а также учитывая, что "ядерная зима" продлится в северном полушарии до года, в южном - до 10 месяцев, погибнут все сельскохозяйственные культуры, земля промерзнет на глубину до 1м, пресной воды не будет, наступит голод.

4. В результате изменения климата в различных районах мира возрастет количество стихийных бедствий, прежде всего бурь, ураганов, засух и наводнений.

5. Возникнут пожары. Выгорят леса (источники кислорода и утилизации углекислого газа) на площади не менее 1 миллиона кв.км. Пожары в городах вызовут выделение токсичных газов в концентрациях, которые приведут к отравлениям всего живого. Изменится газовый состав атмосферы с непредсказуемыми последствиями для биологического мира.

6. Озоновый слой уменьшится на 17 - 70%. Для его восстановления потребуется не менее 10 лет. В течение этого времени ультрафио­летовое излучение Солнца будет в 100 раз более интенсивным, чем в нормальных условиях, и оно губительно для всего живого.

Ожидаются тяжелые генетические последствия, массовая гибель людей и животных от онкологических заболеваний, вырождение человечества. Правда, в первые месяцы после ядерных ударов ультрафиолетовое излучение Солнца будет погло­щаться пылью и сажей и влияние его будет незначительным.

7. По данным Шведской Академии Наук из-за отсутствия топлива, питьевой воды, в результате голода, развала медицинского обеспечения и т.д. возникнут пандемии с непредсказуемыми последствиями.

Вопрос 8.

Классификация болезнетворных микробов и болезни, вызываемые ими

Микробы - мельчайшие живые существа различных форм и размеров.

Микробная клетка состоит из ядра (молекулы ДНК), оболочки и цито­плазмы. Многие микробы имеют и органы движения. Размножаются простым делением пополам. Болезнетворные микробы выделяют ядовитые вещества - токсины, которые и поражают организм человека, животного и растения.

По типу приспособленности к питательной среде болезнетворные микробы делят на условно-патогенные и патогенные.

Условно-патогенные (условно-болезнетворные) в обычных условиях вреда человеку не приносят, но при определенных условиях, например, при охлаждении, голодании, переутомлении, облучении радиацией, наличии стресса могут проявить себя (например, ангина).

Патогенные (болезнетворные) микробы вызывают заразные (инфекционные) заболевания человека, животных и растений. Все патогенные микробы - паразиты, т.е. живут и размножаются в других организмах и могут вызывать болезни.

Возбудитель инфекционной болезни – патогенный микроорганизм, эволюционно приспособившийся к паразитированию в организме человека или животного и потенциально способный вызывать заболевание инфекционной болезнью. Источником инфекционной болезни является организм зараженного человека или животного, в котором идет естественный процесс сохранения, размножения и выделения во внешнюю среду возбудителя инфекционной болезни. В настоящее время известно свыше 600 видов возбудителей заразных заболеваний, но ученые считают, что их не менее 1000.

В зависимости от форм и размеров различают: бактерии, риккетсии, вирусы, грибки, простейшие, прионы.

Бактерии - одноклеточные организмы растительной природы. Они вызывают такие заболевания как сибирская язва, чума, сап, тулерямия, столбняк, гангрена и др. Инкубационный период большинства болезней 1 - 6 суток, смертность составляет 80 - 100%. Разновидностью бактерий являются спирохеты, которые не имеют оболочки и вызывают такие заболевания как сифилис, возвратный тиф.

Риккетсии - внутриклеточные паразиты, по размеру меньше бактерий, но больше вирусов. Вызывают сыпной тиф, пятнистую лихорадку и др.

Вирусы - мельчайшие микробы, во много раз меньше бактерий, являются внутриклеточными паразитами. Они не имеют клеточного строения. Тело вируса состоит из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки. После проникновения в клетку вирус освобождается от оболочки и размножается, используя материал клетки и подавляя ее функции. К вирусным заболеваниям относят грипп, корь, энцефалиты, натуральную оспу, бешенство, СПИД, ящур, рак и др. Есть данные, что атеросклероз и инфаркт миокарда тоже результат действия вирусов.

Есть вирусы, способные размножаться внутри бактериальной клетки и тогда такая бактериальная клетка вызывает такие болезни как холера, дизентерия, дифтерия, брюшной тиф и др.

Грибки - многоклеточные организмы растительной природы, вызывающие такие болезни как парша, стригучий лишай и др. Они непосредственно летальных исходов не вызывают, но трудно поддаются лечению и в целом отрицательно сказываются на здоровье человека.

Простейшие - одноклеточные организмы животного происхождения: амебы, лямблии, плазмодии малярии и др. Это паразиты человека, животных и растений.

Прионы (патологические белки), более примитивны, чем вирусы. В них нет даже нуклеиновых кислот. Прионы вызывают "медленные" инфекции. В частности они разрушают нейроны головного мозга, человек постепенно теряет память, его поражает паралич, проявляется также старческий маразм, синильный психоз. Прионы имеют большой инкубационный период, поэтому и проявляются в возрасте более 60 лет.

Вопрос 9.

Человек, как эколого-биологическая система

Понять возможные последствия экологического кризиса для судеб человеческой цивилизации и принять адекватные меры противодействия экологическим ЧС по выживанию можно только на базе понимания человека, как эколого-биологической и энергетической системы.

В настоящее время человек, как биологическая структура до конца не изучен. Продолжаются исследования по изучению генома и других структур человека, воздействие на них окружающей среды. Вместе с тем, успехи в области экологии человека, валеологии и других научных направлений позволяют уже сейчас принять меры по выживанию человечества и биологического мира в условиях экологического кризиса. Ниже в общих чертах рассмотрены некоторые аспекты человека, как эколого-биологической и энергетической системы.

Человек – биологическая система, обменивающаяся веществом и энергией с внешней средой, обладающая информационно-управляющей системой, ставящей своей целью выживание в условиях неблагоприятной внешней среды и при нарушениях внутреннего функционирования.

Обмен веществом и энергией человека с внешней средой подчиняется общей схеме переноса вещества и энергии, показанной на рис.2.8.

Организм человека – это преобразователь одних видов энергии в другие, при этом сохраняются все свойства энергии как физической характеристики материального мира, а именно:

- энергия выступает в различных формах;

- энергия может накапливаться и временно храниться в материальных системах;

- энергия никогда не исчезает, а превращается из одного вида в другой;

- энергия способна выполнять работу;

- энергия часто проявляется при нарушении равновесия в материальных динамических системах (она или поглощается или высвобождается) и др.

В общем случае на человека воздействуют следующие виды энергий (рис.2.9.): солнечного излучения, гравитационных полей, магнитных и электрических полей, электромагнитных полей, тепловая, механическая, звуковая, химическая биологической пищи, биологических полей растений животных, других людей и т.д. Перечисленные виды энергий поступают в организм человека или непосредственно или в связанном виде: с пищей, водой, с воздухом и т.д. После преобразования в человеке, он становится источником энергий: тепловой, механической, звуковой, химической, биологического поля и др. Все виды энергии, поступающие в человека необходимы, однако их избыток или недостаток губительны для жизнедеятельности организма. Основным видом энергии, которая необходима для жизнедеятельности человека является солнечная. В организм человека она поступает как непосредственно, так и в связанном виде: в составе биологической пищи, с водой, воздухом и др. Если избыток энергии поступает в составе пищи, то она в основном консервируется в виде жировых отложений, вызывая различные болезни и преждевременную смерть. Другие виды энергий просто разрушают организм человека и нарушают его функционирование. Конкретные последствия будут рассмотрены ниже.

Можно считать, что перерабатываемая в организме пища, после выделения из нее энергии превращается в углекислый газ, воду и отходы. Это значит, что организм человека достаточно экологически чистая система. На практике, например при перегрузке желудка трудно перевариваемой пищей, происходит ее не полное "сгорание" (окисление) и вместо углекислого газа выделяется угарный газ, который является ядом для организма, причиной рака, сердечно-сосудистых и других заболеваний.

Энергия поступившая в организм используется рационально, порциями и мигрирует по органам человека в суточном ритме (табл. 2.7.).

Для накопления энергии человеку необходима не только пища, но и отдых ( физический, физиологический, умственный и душевный ). Это необходимо учитывать в повседневной жизнедеятельности, в диагностике, профилактике и лечении соответствующих заболеваний. Кроме рассмотренных видов энергий, организм человека обменивается с внешней средой и веществом (рис.2.8.).

Приемниками названных и других источников энергии, а также вещества являются: рот – для приема пищи, воды; гортань, трахея, кожа – для приема воздуха; кожа – для приема воздуха, воды, инфракрасного cпектра света; глаза – для приема видимой части солнечного спектра, отраженого от внешнего мира; уши – для приема звуковых волн и т.д.

Избыток или недостаток источников энергии на входе губительно сказывается на жизнедеятельности организма. Для нормального функционирования организма должно соблюдаться равновесие между поступающей энергией и расходуемой.

Важной составляющей человека как эколого-биологической системы являются законы по которым живет организм и его связи с окружающей средой. Источники жизни находятся во внешней среде.

В основу построения человека, как биосистемы положено единство функционирования каждой клетки и всего организма в целом. Управляют функциями клеток, органов и систем человека ЗАКОНЫ ЖИЗНИ.

Каждый из законов основан на соблюдении динамического равновесия противостоящих сил, к которым относят: кислотно-щелочной баланс крови; питательно-очистительный процесс; движение и покой; сон и бодрствование; тепло и холод; созидание и разрушение; соотношение между потреблением различных видов энергий и расходом после преобразования; соотношение между верхним и нижним артериальным давлением; соотношение между лимфой и кровью; соотношение между сахаром и алкоголем; соотношение между калием и натрием в цитоплазме клетки и в межклеточной жидкости; соотношение между составными частями цитоплазмы и др.

В поддержании равновесия между противоборствующими силами важная роль принадлежит информационно-управляющей системе. Она располагает необходимыми приемниками (органы зрения, слуха, обоняния и др.) внешней энергии, информации и вещества (рот, нос), средствами для анализа и оценки поступающей информации и принятия решений (мозг). Мозг управляет процессами в организме с помощью нервной системы.

Используя полученную информацию и другие источники энергии организм человека за счет физиологических процессов поддерживает выполнение Законов Жизни.

Человеческий организм нуждается в постоянном восстановлении и поддержании экологических связей как внутри организма между клетками, тканями, органами, системами органов, так и связей внешних с окружающей средой, т.е. с источниками жизни. Назовем эти связи

1. П с и х о э м о ц и о н а л ь н ы е с в я з и о р г а н и з м а. Человеческому организму необходимо восстановление психоэмоционального равновесия, психоэмоциональных связей с окружающей его природой, в том числе с Космосом и социальной средой. Всего этого можно достигнуть через культивирование в своем сознании оптимистического настроя. Такой настрой оказывает благотворное влияние и на физиологию человека, способствует вырабатыванию организмом полезных гормонов, эндорфинов и других веществ. Последние используются для выполнения Законов Жизни.

2. Б и о х и м и ч е с к и е с в я з и о р г а н и з м а. К ним относят восстановление кислотно-щелочного равновесия в крови как главного физиологического закона жизни организма. Этого можно добиться с помощью правильного естественного питания, поскольку в самой природе заложены естественные соотношения элементов щелочной и кислотной валентности (силы атомов к образованию химических связей), а также с помощью специальных физических упражнений. Кроме того, биохимические связи необходимы и для выполнения других Законов Жизни.

3. Б и о ф и з и ч е с к и е с в я з и о р г а н и з м а – это восстановление естественных связей кожного покрова и внутренних органов через его биологические точки с внешней средой. Этому способствуют лечение обнажением, воздушные ванны, водные процедуры, световые, солнечные ванны, хождение босиком и др.

4. Б и о м е х а н и ч е с к и е с в я з и о р г а н и з м а. К этим связям относятвосстановление правильного и активного кровообращения, особенно капиллярного и предкапиллярного, посредством особых физических упражнений, разных форм двигательной активности и выправления осанки.

5. Б и о э н е р г е т и ч е с к и е с в я з и о р г а н и з м а – это восстановление и поддержание правильного дыхания через знание его законов и практических навыков. Для жизнедеятельности организма необходимо получение кислорода и азота с воздушной среды, биологической пищи с биологической среды, воды и микроэлементов с геологической среды и т.д.

Таблица 2.7.