Содержание

8. Действие на организм человека вредных веществ, поступающих в атмосферу  от промышленных выбросов. Рассеивание вредных выбросов в атмосфере. 3

19. Природа и основные характеристики рентгеновского излучения среды обитания человека. 4

26. Обнаружение и измерение ионизирующих излучений. 7

35. Статическое электричество. Меры защиты. Профилактика. 9

Задача 1. 12

Задача 10. 13

Список использованной литературы.. 14

8. Действие на организм человека вредных веществ, поступающих в атмосферу  от промышленных выбросов. Рассеивание вредных выбросов в атмосфере

По степени действия на организм человека вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности[1]:

I.                   Чрезвычайно опасные: ПДК <0,1 мг/м3;

II.                Высокоопасные: ПДК от 0,1 до 1,0 мг/м3;

III.             Умеренноопасные: ПДК от 1,1 до 10,0 мг/м3;

IV.            Малоопасные: ПДК >10,0 мг/м3.

В основу данной классификации положена средняя смертельная концентрация и предельно допустимая концентрация.

ПДК вредных веществ – это концентрации, которые при ежедневной работе в течение восьми часов или другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболевание или отклонения в состоянии здоровья обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящих и последующих поколений.

Условием безопасности вредных веществ является соотношение:

По характеру действия они подразделяются на:

1.     Общетоксичные – вызывающие отравления всего организма (СО – угарный газ, бензол, ртуть, свинец, цианиды, арсениды – соединения мышьяка);

2.     Раздражающие (хлор, аммиак, сернистый газ, ацетон);

3.     Сенсибилизирующие – аллергены (формальдегид, растворители и лаки на основе нитросоединений);

4.     Канцерогенные – вызывающие рак (никель, соединения хрома, асбест, амины и т. д.);

5.     Мутагенные – влияющие на репродуктивную функцию (стирол, магний, ртуть).

Физиологическое действие паров и газов на организм человека зависит от их токсичности и концентрации в воздухе.

Распространение в атмосфере выбрасываемых из труб и вентиляционных устройств промышленных выбросов подчиняется законам турбулентной диффузии. На процесс рассеивания выбросов существенное влияние оказывают состояние атмосферы, расположение предприятий и источников выбросов, характер местности, физические и химические свойства выбрасываемых веществ, высота источника, диаметр устья и т.п. Горизонтальное перемещение примесей определяется в основном скоростью ветра, а вертикальное – распределением температур в вертикальном направлении (при выбросах через высокие трубы в условиях безветрия рассеивание вредных веществ происходит главным образом под действием вертикальных потоков).

Распространение газообразных примесей и пылевых частиц диаметром менее 10 мкм, имеющих незначительную скорость осаждения, подчиняется общим закономерностям. Для более крупных частиц эта закономерность нарушается. И так как при очистке крупные частицы улавливаются легче, чем мелкие, то в выбросах остаются только очень мелкие частицы. Их рассеивание в атмосфере схоже с газовыми выбросами.

19. Природа и основные характеристики рентгеновского излучения среды обитания человека

Радиоизлучение Солнца имеет две составляющие: постоянную и переменную. Во время сильных солнечных вспышек радиоизлучение Солнца возрастает в тысячи и даже миллионы раз по сравнению с радиоизлучение спокойного Солнца. Рентгеновские лучи исходят в основном от верхних слоёв атмосферы и короны. Особенно сильным излучение бывает в годы максимума солнечной активности[2].

Под воздействием рентгеновского излучения на организм человека в тканях могут происходить сложные физические и биологические процессы. В результате ионизации живой ткани происходит разрыв молекулярных связей и изменение химической структуры различных соединений, что в сою очередь приводит к гибели клеток.

Еще более существенную роль в формирование биологических последствий играют продуты радиолиза воды, которая составляет 60-70% массы биологической ткани. Под действием рентгеновского излучения на воду образуются свободные радикалы Н- и ОН-, а в присутствии кислорода также свободный радикалгидропероксида (НО2) и пероксида водорода (Н2О2)., являющиеся сильными окислителями. Продукты радиолиза вступают в химические реакции с молекулами тканей, образуя соединения, не свойственные здоровому организму. Это приводит к нарушению отдельных функций или систем, а также к нарушению жизнедеятельности организма в целом.

Интенсивность химических реакций, индуцированных свободными радикалами, повышается, и в них вовлекаются многие сотни и тысячи молекул, не затронутых облучением. В этом состоит специфика действия рентгеновского излучения на биологические объекты, то есть производимый эффект обусловлен не столько количеством поглощенной энергии в облучаемом объекте, сколько той формой, в которой эта энергия передается. Никакой другой вид энергии (тепловой, электрической и др.), поглощенной биологическим объектом в том же количестве, не приводит к таким изменениям, какие вызывают рентгеновские излучения.

Нарушения биологических процессов могут быть либо обратимыми, когда нормальная работа клеток облученной ткани полностью восстанавливается, либо необратимыми, ведущими к поражению отдельных органов или всего организма и возникновению лучевой болезни.

Различают две формы лучевой болезни: острую и хроническую[3].

Острая форма возникает в результате облучения большими дозами в короткий промежуток времени. При дозах порядка тысяч рад поражение организма может быть мгновенным. Острая лучевая болезнь может возникнуть и при попадании внутрь организма больших количеств радионуклидов.

Хронические поражения развиваются в результате систематического облучения дозами, превышающими предельно допустимые.

 Изменения в состоянии здоровья называются соматическим эффектами, если они проявляются непосредственно у облученного лица, и наследственными, если они проявляются у его потомства.

Характер повреждений и их тяжесть зависят от

·        величины поглощенной дозы излучения D, рад – отношение энергии излучения, поглощенной в некотором элементарном объеме среды, к массе этого объема,

·        величины мощности поглощенной дозы, рад/сек – это отношение поглощенной дозы ко времени,

·        вида излучения,

·        объема биологической ткани,

·        биологических особенностей облучаемой части тела,

·        индивидуальной чувствительности к облучению.

Вопросы радиационной безопасности регламентируются Федеральным законом «О радиационной безопасности населения», нормами радиационной безопасности (НРБ - 96) и другими правилами и положениями.

В законе  «О радиационной безопасности населения» говориться: «Радиационная безопасность населения – состояние защищенности настоящего и будущего поколений людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения».

Требования НРБ – 96 являются обязательными для всех юридических лиц. Эти нормы являются основополагающим документом, регламентирующим требования закона РФ «О радиационной безопасности населения», и применяются во всех условиях воздействия на человека излучения искусственного или природного происхождения.

26. Обнаружение и измерение ионизирующих излучений

Ионизирующее излучение – это любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков[4].

Действие ионизирующих излучений на людей и животных заключается в разрушении живых клеток организма, которое может привести к различной степени заболеваниям, а в некоторых случаях и к смерти. Чтобы оценить влияние ионизирующих излучений на человека (животное), надо учитывать две основных характеристики: ионизирующую и проникающую способности. Давайте рассмотрим эти две способности для альфа-, бета-, гамма- и нейтронного излучений.

Рассматривая ионизирующую и проникающую способность, можно сделать вывод. Альфа-излучение обладает высокой ионизирующей и слабой проникающей способностью. Обыкновенная одежда полностью защищает человека. Самым опасным является попадание альфа-частиц во внутрь организма с воздухом, водой и пищей. Бета-излучение имеет меньшую ионизационную способность, чем альфа-излучение, но большую проникающую способность. Одежда уже не может полностью защитить, нужно использовать любое укрытие. Это будет намного надежней. Гамма- и нейтронное излучение обладают очень высокой проникающей способностью, защиту от них могут обеспечить только убежища, противорадиационные укрытия, надежные подвалы и погреба.

 В результате взаимодействия радиоактивного излучения со внешней средой происходит ионизация и возбуждение ее нейтральных атомов и молекул. Эти процессы изменяют физико-химические свойства облучаемой среды. Взяв за основу эти явления, для регистрации и измерения ионизирующих излучений используют ионизационный, химический и сцинтилляционный методы.

Ионизационный метод. Сущность его заключается в том, что под воздействием ионизирующих излучений в среде (газовом объеме) происходит ионизация молекул, в результате чего электропроводность этой среды увеличивается. Если в нее поместить два электрода, к которым приложено постоянное напряжение, то между электродами возникает направленное движение ионов, т.е. Проходит так называемый ионизационный ток, который легко может быть измерен.

Такие устройства называют детекторами излучений. В качестве детекторов в дозиметрических приборах используются ионизационные камеры и газоразрядные счетчики различных типов. Ионизационный метод положен в основу работы таких дозиметрических приборов, как ДП-5А (Б,В), ДП-22В и ИД-1.

Химический метод. Его сущность состоит в том, что молекулы некоторых веществ в результате воздействия ионизирующих излучений распадаются, образуя новые химические соединения. Количество вновь образованных химических веществ можно определить различными способами. Наиболее удобным для этого является способ, основанный на изменении плотности окраски реактива, с которым вновь образованное химическое соединение вступает в реакцию. На этом методе основан принцип работы химического дозиметра гамма- и нейтронного излучения ДП-70 МП.

Сцинтилляционный метод. Этот метод основывается на том, что некоторые вещества (сернистый цинк, йодистый натрий, вольфрамат кальция) светятся при воздействии на них ионизирующих излучений. Возникновение свечения является следствием возбуждения атомов под воздействием излучений: при возвращении в основное состояние атомы испускают фотоны видимого света различной яркости (сцинтилляции). Фотоны видимого света улавливаются специальным прибором – так называемым фотоэлектронным умножителем, способным регистрировать каждую вспышку. В основу работы индивидуального измерителя дозы ИД-11 положен сцинтилляционный метод обнаружения ионизирующих излучений.

 По мере открытий учеными радиоактивности и ионизирующих излучений стали появляться и единицы их измерений. Например: рентген, кюри. Но они не были связаны какой-либо системой, а потому и называются внесистемными единицами. Во всем мире сейчас действует единая система измерений – СИ (система интернациональная). У нас она подлежит обязательному применению с 1 января 1982 г. К 1 января 1990 г. этот переход надо было завершить. Но в связи с экономическими и другими трудностями процесс затягивается. Однако вся новая аппаратура, в том числе и дозиметрическая, как правило, градуируется в новых единицах.

35. Статическое электричество. Меры защиты. Профилактика

Под статическим электричеством понимают совокупность явлений, связанных с возникновением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности, или в объеме диэлектрика, или а изолированных проводниках.

Образование и накопление зарядов на перерабатываемом материале связано с двумя условиями[5].

Во-первых, должен произойти контакт двух поверхностей, в результате которого образуется двойной электрический слой.

Во-вторых, хотя бы одна из контактирующих поверхностей должна быть из диэлектрического материала. Заряды будут оставаться на поверхности после их разделения только в том случае, если время разрушения контакта меньше времени релаксации зарядов. Последнее в значительной степени определяет величину зарядов на раздельных поверхностях.

Основная опасность, создаваемая электризацией различных материалов, состоит в возможности искрового разряда как с диэлектрической наэлектризованной поверхности, так и с изолированного проводящего объекта.

Разряд статического электричества возникает тогда, когда напряженность электрического поля над поверхностью диэлектрика или проводника, обусловленная накоплением на них зарядов, достигает критической (пробивной) величины. Для воздуха эта величина составляет примерно 30 кВ/м.

В ряде случаев статическая электризация тела человека и затем последующие разряды с человека на землю или заземленное оборудование, а также электрический разряд с незаземленного объекта через тело человека на землю могут вызывать нежелательные болевые и нервные ощущения и быть причиной непроизвольного резкого движения человека, в результате которого человек может получить ту или иную механическую травму.

Устранение опасности возникновения электростатических зарядов достигается применением ряда мер: заземлением, повышением поверхностной проводимости диэлектриков, ионизацией воздушной среды, уменьшением электризации горючих жидкостей.

Заземление используется прежде всего для оборудования и емкостей для хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

Поверхностная проводимость диэлектриков повышается при увеличении влажности воздуха или применении антистатических примесей. При относительной влажности воздуха 85% и более электростатических зарядов обычно не возникает.

Антистатические вещества (графит, сажа) вводят в состав резинотехнических изделий, из которых изготавливаю шланги для налива и перекачки легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, что резко снижает опасность воспламенения.

Ионизация воздуха приводит к его электропроводности, при этом происходит нейтрализация поверхностных зарядов ионами противоположного знака. Ионизация воздуха осуществляется воздействием  него высоковольтного электрического поля, образующего коронный разряд, либо воздействием источника радиоактивного излучения.

Уменьшение электризации горючих и легковоспламеняющихся жидкостей достигается : повышением электропроводности жидкости, введением в нее антистатических добавок, снижением скорости движения жидкостей.

Для защиты работающих от статического заряда, который может накапливаться на них за счет емкости тела, используют обувь с электропроводящей подошвой. Предусматриваются также электропроводящие полы. При работах сидя применяют статические халаты в сочетании с электропроводной подушкой стула или электропроводные браслеты, соединенные с заземляющим устройством через сопротивление.

Задача 1

Определить предельно допустимый выброс оксида углерода в атмосферу из трубы котельной, при котором обеспечивается в приземном слое воздуха ПДК для населения, животного и растительного мира.

Решение:

Климатическая зона

4

Объем выбрасываемой газовоздушной смеси, Q, тыс., м3/ч

28

Высота трубы, Н, м

23

Фоновая концентрация в населенном пункте СФ, мг/м3

0,04

Разность температур вбрасываемой смеси и окружающего воздуха, ∆Т, oС

7

Коэффициент, учитывающий условия выхода смеси из устья источника, m

0,52

А = 160; η = 1; К = 1.

Определим среднесуточную ПДК вредностей в атмосфере воздуха для оксида углерода:

ПДК = Q*C=28*0,04 = 1,12.

Найдем величину параметра Vм:

Vм = 0,65* = 1.9.

Определим допустимую концентрацию оксида углерода в приземном слое атмосферы, мг/м3:

Сд = Спдк – Сф =  0,04 – 0,01 = 0,03.

Найдем предельно допустимый выброс оксида углерода, г/с:

ПДВ = Сд*Н2*3/А*Kf*m*n*η.

N = 3. ПДВ = 0,03*529*3.5/160*1*0,6*3*1 = 0,251.

Определим концентрацию вредного вещества около устья источника, мг/м3:

Сд = ПДВ/Q = 0,251/28 = 0,009.

Таким образом, концентрация вредного вещества около устья источника составит 0,009, что не является большим отклонением от нормы.

Задача 10

Установить необходимую потребность воды для тушения пожара в связи с реконструкцией электродепо, рабочего поселка и прилегающей территории.

Объем здания (наружное пожаротушение из условия наибольшего расхода воды, тыс. м3

1,3

Категория цехов и помещений по пожарной безопасности

Б

Степень огнестойкости здания

II

Производительность пожарной струи, л/с

3

Количество жителей в рабочем поселке, тыс. чел

11

Число этажей здания

3

Решение:

1.     Расход воды на наружное пожаротушение – 12000 л.

2.     Площадь территории депо 1000 га.

3.     2-ая степень огнестойкости здания.

4.     1 возможный пожар в год; время тушения – 2 часа.

5.     Определение параметров:

a.     Расход воды: 60*60*1300*3 = 14040000 л/час.

b.     2 часа*1300*3 *60*60 =28040000 л.

c.      14040000 + 28080000 = 42120000 л.

d.     42120000 л – неприкосновенный пожарный запас. Время на восстановление – 1 неделя.

Список использованной литературы

1.     РД 34.21.122-87. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

2.     Черкасов В.Н. Защита взрывоопасных сооружений от молний и статического электрического электричества. – М.: Стройиздат, 1984.

3.     Гражданская оборона / Под ред. И.И. Юрпольского. – М.: Дело, 2003. – 272с.

4.     Инженерные решения по охране труда. Справочник./Под ред. Г.Г.Орлова. – М.: Стройиздат, 2002. – 278с.

5.     Охрана окружающей среды и экологическая безопасность на железнодорожном транспорте. – М.: УМК МПС России, 1999. – 592с.

6.     Степановских А.С. Охрана окружающей среды. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. – 559с.

7.     Черкасов В.Н. Защита взрывоопасных сооружений от молнии и статического электричества.  М.: Стройиздат, 1965.- 132.

8.     Семенов Л.Д. Безопасность жизнедеятельности. – М.: Инфра-М, 2001.

[1] Гражданская оборона / Под ред. И.И. Юрпольского. – М.: Дело, 2003. – с. 166.

[2] Степановских А.С. Охрана окружающей среды. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. – с. 109.

[3] Семенов Л.Д. безопасность жизнедеятельности. – М.: Инфра-М, 2001. – с. 188.

[4] Степановских А.С. Охрана окружающей среды. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. – с. 160.

[5] Охрана окружающей среды и экологическая безопасность на железнодорожном транспорте. – М.: УМК МПС России, 1999. – с. 297.