Класифiкацiя отруйних речовин

Курсова робота

з дисциплiни ВлЦивiльна оборонаВ»

Тема:

ВлКласифiкацiя отруйних речовинВ»

Змiст

Вступ

1. Огляд лiтератури

1.1 Загальна характеристика хiмiчних речовин

1.2 Гранично допустимi концентрацii шкiдливих речовин

1.3 Хiмiчнi речовини та шляхи потрапляння iх в органiзм

1.4 Шкiдливi речовини в повiтрi, водi та продуктах харчування

2. Рiшення задач з оцiнки радiацiйноi i хiмiчноi обстановки

2.1 Оцiнка радiацiйноi обстановки

2.2 Оцiнка хiмiчноi обстановки

Схема мiсцевостi

Висновок

Список використаноi лiтератури

Вступ

Проблема захисту людини вiд небезпек постала водночас з появою на Землi людства. Протягом усiii iсторii цивiлiзацii кожна окрема людина загалом дбала про власну безпеку та безпеку своiх близьких, так само як i людству доводилося дбати про безпеку свого iснування. Первiсна людина була тiсно пов'язана з природою. Нашi предки не просто поклонялися рослинам, звiрям, птахам, сонцю, вiтру, водi тощо, а використовували своi знання про них для життя в iдностi з природою, оскiльки саме природнi небезпеки становили головну загрозу. Другою групою небезпек, якi почали становити загрозу людинi з часу iснування ii на нашiй планетi, були дii iнших людей. Вiйни, збройнi конфлiкти, вбивства, викрадення, погрози, терористичнi акти та iншi акти насильства супроводжували i в наш час продовжують супроводжувати розвиток суспiльства. Третьою на Землi з'явилась група небезпек, що походять вiд об'iктiв, створених людьми, так званих антропогенних чинникiв: машин, хiмiчних та вибухових речовин, джерел рiзного роду випромiнювань, макро- та мiкроорганiзмiв тощо. Цi небезпеки пов'язанi з прагненням людини глибше пiзнати себе i навколишнiй свiт, створювати матерiальнi блага i, як не парадоксально, з пошуком бiльшоi безпеки. Протягом усiii своii iсторii, людство прагне зробити життя зручним. У людському прагненнi до пiзнання дуже часто засоби витiсняють мету, людина стаi додатком до створеного нею, а ii ж творiння становлять загрозу для неi самоi. Можна навести багато прикладiв, якi, здавалося, свiдчать про те, не завдяки набутим знанням з розвитком цивiлiзацii рiвень безпеки людей зростаi. Людство подолало епiдемii тифу, холери, вiспи, чуми, полiомiiлiту. Середня тривалiсть життя у розвинених краiнах свiту вже наближаiться до 80 рокiв i продовжуi зростати. Цих результатiв досягнуто завдяки розвитку медицини, що сягаi своiми коренями часiв Гiппократа (460-370 рр. до Р.Х.), який здiйснив реформу античноi медицини, та Аристотеля (384-322 рр. до Р.Х.), який вже в тi далекi часи вивчав умови працi.

1. Огляд лiтератури

1.1 Загальна характеристика хiмiчних речовин

Протягом свого життя людина постiйно стикаiться з великою кiлькiстю шкiдливих речовин, якi можуть викликати рiзнi види захворювань, розлади здоров'я, а також травми як у момент контакту, так i через певний промiжок часу. Особливу небезпеку становлять хiмiчнi речовини, якi залежно вiд iх практичного використання можна подiлити на:

тАв промисловi отрути, якi використовуються у виробництвi (розчинники, барвники) i джерелом небезпеки гострих i хронiчних iнтоксикацiй при порушеннi правил технiки безпеки (наприклад, ртуть, свинець, ароматичнi сполуки тощо);

тАв отрутохiмiкати, що використовуються у сiльському господарствi для боротьби з буртАЩянами та гризунами (гербiциди, пестициди);

тАв лiкарськi препарати;

тАв хiмiчнi речовини побуту, якi використовуються як харчовi добавки, засоби санiтарii, особистоi гiгiiни, косметичнi засоби;

тАв хiмiчна зброя.

Залежно пiд характеру дii на органiзм людини хiмiчнi речовини подiляються на: токсичнi, подразнюючi, мутагеннi, канцерогеннi, наркотичнi задушливi, тi, що впливають на репродуктивну функцiю, сенсибiлiзатори.

Токсичнi речовини - це речовини, якi викликають отруiння усього органiзму людини або впливають на окремi системи людського органiзму (наприклад, на кровотворення, центральну нервову систему).

Цi речовини можуть викликати патологiчнi змiни певних органiв, наприклад: нирок, печiнки. До таких речовин належать такi сполуки, як: чадний газ, селiтра, концентрованi розчини кислот чи лугiв тощо.

Подразнюючi речовини викликають подразнення слизових оболонок, дихальних шляхiв, очей, легень, шкiри (наприклад, пари кислот, лугiв, амiак).

Мутагеннi речовини призводять до порушення генетичного коду, змiни спадковоi iнформацii. Це - свинець, радiоактивнi речовини тощо. Канцерогеннi речовини викликають, як правило, злоякiснi новоутворення - пухлини (ароматичнi вуглеводнi, циклiчнi амiни, азбест, нiкель, хром тощо).

Наркотичнi речовини впливають на центральну нервову систему (спирти, ароматичнi вуглеводи).

Задушливi речовини приводять до токсичного набряку легень (оксид вуглецю, оксиди азоту).

Прикладом речовин, що впливають на репродуктивну (народжувальну) функцiю, можуть бути: радiоактивнi iзотопи, ртуть, свинець тощо.

Сенсибiлiзатори тАФ це речовини, що дiють як алергени. Це, наприклад: розчинники, формалiн, лаки на основi нiтро- та нiтрозосполук тощо.

Дуже негативнi наслiдки маi вплив саме отруйних речовин на живi органiзми, повiтря, грунт, воду тощо. Своiю дiiю цi речовини призводять до критичного стану навколишнього середовища, впливають на здоров'я та працездатнiсть людей, на iх майбутнi поколiння.

Отруйними називаються речовини, якi призводять до ураження всiх живих органiзмiв, особливо людей та тварин.

Шляхи проникнення отруйних речовин в органiзм людини: через шкiру, органи дихання та шлунок.

Ступiнь ураження отруйними речовинами залежить вiд iх токсичностi, вибiрковоi дii, тривалостi, а також вiд iх фiзико-хiмiчних властивостей.

За вибiрковiстю дii шкiдливi речовини можна подiлити на:

серцевi тАФ кардiотоксична дiя: лiки, рослиннi отрути, солi барiю, калiю, кобальту, кадмiю тощо;

нервовi тАФ порушення психiчноi активностi (чадний газ, фосфорорганiчнi сполуки, алкогольнi вироби, наркотичнi засоби, снотворнi лiки);

печiнковi тАФ хлорованi вуглеводнi, альдегiди, феноли, отруйнi гриби;

нирковi - сполуки важких металiв, етиленглiколi, щавлева кислота;

кров'янi тАФ похiднi анiлiну, анiлiн, нiтрити;

легеневi тАФ оксиди азоту, озон, фосген.

За тривалiстю дii шкiдливi речовини можна подiлити на три групи:

летальнi, що призводять або можуть призвести до смертi (у 5% випадкiв) - термiн дii до 10 дiб;

тимчасовi, що призводять до нудоти, блювоти, набрякання легенiв, болю у грудях - термiн дii вiд 2 до 5 дiб;

короткочаснi - тривалiсть декiлька годин. Призводять до подразнення у носi, ротовiй порожнинi, головного болю, задухи, загальноi слабостi, зниження температури.

Велика кiлькiсть захворювань, а також отруiнь виникаi iз проникненням шкiдливих речовин - газiв, парiв, аерозолiв - в органiзм людини головним чином через органи дихання. Цей шлях дуже небезпечний, тому що шкiдливi речовини, потрапляючи у кров, розносяться по всьому органiзму. Аерозолi викликають загальнотоксичну дiю у результатi проникнення пилових часточок (до 5 мкм) в глибокi дихальнi шляхи, в альвеоли, частково або повнiстю розчиняються в лiмфi i, поступаючи у кров, викликають iнтоксикацiю. Високодисперснi пиловi часточки дуже важко вловлювати.

Отруйнi речовини потрапляють у шлунково-кишковий тракт через недотримання правил особистоi гiгiiни, - наприклад, харчування або курiння на робочому мiсцi без попереднього миття рук. Цi речовини вiдразу можуть потрапляти у кров з ротовоi порожнини. До таких речовин, наприклад, належать жиророзчиннi сполуки, феноли, цiанiди.

Шкiдливi речовини можуть потратити в органiзм людини через шкiру, як при контактi з руками, так i у випадках високих концентрацiй токсичних парiв i газiв у повiтрi на робочих мiсцях. Розчиняючись у шкiрному жирi та потових залозах, речовини можуть надходити у кров. До них належать легкорозчиннi у водi i жирах вуглеводнi, ароматичнi амiни, бензол, анiлiн тощо. Ураження шкiри безумовно прискорюi проникнення отруйних речовин в органiзм.

1.2 Гранично допустимi концентрацii шкiдливих речовин

Для послаблення впливу шкiдливих речовин на органiзм людини, для визначення ступеня забрудненостi довкiлля та впливу на рослиннi та твариннi органiзми, проведення екологiчних експертиз стану навколишнього середовища або окремих об'iктiв чи районiв в усьому свiтi користуються такими поняттями, як:

гранично допустимi концентрацii (ГДК) шкiдливих речовин (полютантiв),

гранично допустимi викиди (ГДВ),

гранично допустимi екологiчнi навантаження (ГДЕН),

максимально допустимий рiвень (МДР),

тимчасово погодженi викиди (ТПВ),

орiiнтовно безпечнi рiвнi впливу (ОБРВ) забруднюючих речовин у рiзних середовищах.

ГДК встановлюються головними санiтарними iнспекцiями в законодавчому порядку або рекомендуються вiдповiдними установами, комiсiями на основi результатiв комплексних наукових дослiджень, лабораторних експериментiв, а також вiдомостей, одержаних пiд час i пiсля рiзних аварiй на виробництвах, воiнних дiй, природних катастроф з використанням тривалих медичних обстежень людей на шкiдливих виробництвах (хiмiчнi виробництва, АЕС, шахти, кар'iри, ливарнi цехи).

Доки iснують шкiдливi види антропогенноi дiяльностi, щоб обмежити iх вплив на природне середовище, потрiбно нормувати кiлькiсть шкiдливих речовин, якi викидаються в повiтря, ТСрунти, води всiма типами забруднювачiв, постiйно контролювати викиди рiзного типу об'iктiв, прогнозуючи стан довкiлля та приймаючи вiдповiднi санкцii i рiшення щодо порушникiв законiв про охорону природи.

В основу нормування всiх забруднювачiв у нормативах рiзних краiн покладено визначення ГДК у рiзних середовищах. За основу приймають найнижчий рiвень забруднення, що ТСрунтуiться на санiтарно-гiгiiнiчних нормах.

Граничнодопустимi концентрацii шкiдливих речовин в атмосферi населених пунктiв

Слiд зазначити, що ГДК забруднювачiв у нормативах рiзних краiн часто рiзняться, хоча й незначно.

Вважаiться, що ГДК шкiдливоi речовини тАФ це такий вмiст ii у природному середовищi, який не знижуi працездатностi та самопочуття людини, не шкодить здоров'ю у разi постiйного контакту, а також не викликаi небажаних (негативних) наслiдкiв у нащадкiв.

Визначаючи ГДК, враховують ступiнь впливу не лише на здоров'я людини, але й на диких та свiйських тварин, рослини, гриби, мiкроорганiзми й природнi угруповання в цiлому.

Найновiшi дослiдження свiдчать, що нижнiх безпечних меж впливiв канцерогенiв та iонiзуючоi радiацii не iснуi. Будь-якi дози, що перевищують звичайний природний фон, i шкiдливими.

За наявностi в повiтрi чи водi кiлькох забруднювачiв односпрямованоi дii повинна виконуватись така умова:

С1/ГДК1+С2/ГДК2+..+С/ГДК=1,

де С1, С2,.., С - фактичнi концентрацii забруднювачiв, мг\ м³;

ГДК1,ГДК2,..ГДК тАУ ГДК забруднювачiв, мг\ м³.

Якщо зазначена умова не виконуiться, то кажуть, що санiтарний стан не вiдповiдаi нормативним вимогам.

Дуже шкiдливою i сумарна дiя таких полютантiв, як сiрчаний газ, дiоксид азоту, фенол, аерозолi, сiрчана (Н2SО4) та фтористоводнева (НF) кислоти.

Для визначення максимальноi разовоi ГДК використовуються високочутливi тести, за допомогою яких виявляють мiнiмальнi впливи забруднювачiв на здоров'я людини у разi короткочасних контактiв (вимiри бiопотенцiалiв головного мозку, реакцiя ока тощо).

Для визначення тривалих впливiв забруднювачiв (токсикантiв) проводять експерименти на тваринах, використовують данi спостережень пiд час епiдемiй, аварiй, додаючи до певного порогового впливу коефiцiiнт запасу, що знижуi дiю ще в кiлька разiв.

Для рiзних середовищ ГДК одних i тих самих токсикантiв вiдрiзняються.

ГДК речовин в природних водах подiляються на:

ГДК вод господарсько-питного харчування;

ГДК вод рибного господарства.

У ТСрунтах ГДК речовин визначають переважно для одного шару. Речовини не повиннi шкiдливо впливати на якiсть вирощуваноi людиною для споживання продукцii, а також на здатнiсть ТСрунту самоочищуватись, нормально функцiонувати. Останнiм часом дедалi бiльше робиться розрахункiв ГДК для продуктiв харчування.

Основними засобами захисту людини вiд впливу шкiдливих речовин i:

гiгiiнiчне нормування iх вмiсту у рiзних середовищах;

рiзнi методи очищення газових викидiв (адсорбцiя, абсорбцiя, хiмiчне перетворення) та стокiв (первинне, вторинне та третинне очищення).

1.3 Хiмiчнi речовини та шляхи потрапляння iх в органiзм

Можливiсть надходження речовини через легенi визначаiться насамперед ii агрегатним станом (пара, газ, аерозоль). Цей шлях проникнення виробничих отрут в органiзм i основним i найбiльш небезпечним, оскiльки поверхня легеневих альвеол займаi значну площу (100-120 м2), а кровопотiк у легенях досить iнтенсивний.

Швидкiсть усмоктування хiмiчних речовин у кров залежить вiд iх агрегатного стану, розчинностi у водi i бiосередовищах, парцiального тиску в альвеолярному повiтрi, величини легеневоi вентиляцii, кровопотоку у легенях, стану легеневоi тканини (наявнiсть запальних вогнищ, транссудатiв, ексудатiв), характеру хiмiчноi взаiмодii з бiосубстратами дихальноi системи.

Надходження у кров летких хiмiчних речовин (газiв i парiв) пiдпорядковано певним закономiрностям. По-рiзному усмоктуються нереагуючi i реагуючi газо- i пароподiбнi речовини. Усмоктування нереагуючих газiвi парiв (вуглеводнi жирного i ароматичного рядiв та iх похiднi) здiйснюються у легенях за принципом простоi дифузii у напрямку зниження градiiнта концентрацii.

Для нереагуючих газiв (парiв) коефiцiiнт розподiлу i величиною постiйною. За його значенням можна судити про небезпеку виникнення тяжкого отруiння. Пари бензину (К = 2,1), наприклад, при великих концентрацiях здатнi викликати миттiве гостре i навiть смертельне отруiння. Пари ацетону, якi мають високий коефiцiiнт розподiлу (К = 400), не можуть викликати гострого, тим бiльше смертельного отруiння, оскiльки ацетон, на вiдмiну вiд бензину, насичуi кров повiльнiше, при виникненнi симптомiв iнтоксикацiю легко вiдвернути.

При вдиханнi реагуючих газiв насичення тканин органiзму не настаi через iх швидке хiмiчне перетворення; чим швидше проходять процеси бiотрансформацii отрут, тим менше вони нагромаджуються у виглядi вихiдних продуктiв. Сорбцiя реагуючих газiв i парiв вiдбуваiться з постiйною швидкiстю. Процент сорбованоi речовини знаходиться у прямiй залежностi вiд об'iму дихання. Внаслiдок цього небезпека гострого отруiння тим значнiша, чим довше людина знаходиться у забрудненiй атмосферi; розвитку iнтоксикацii може сприяти фiзична робота, яка виконуiться в умовах нагрiвного мiкроклiмату.

Точка прикладення дii реагуючих газiв i парiв може бути рiзною. Деякi з них (хлороводень, амiак, оксид сiрки), якi добре розчиняються у водi, сорбуються переважно у верхнiх дихальних шляхах. Речовини (хлор, оксид азоту), якi гiрше розчиняються у водi, проникають в альвеоли i сорбуються в основному там.

Механiзм усмоктування хiмiчних речовин через шкiру складний. Можливе iх пряме (трансепiдермальне) проникнення через епiдермiс, волосянi фолiкули i сальнi залози, протоки потових залоз. Рiзнi дiлянки шкiри мають неоднакову здатнiсть до всмоктування виробничих отрут; бiльш придатна для проникнення токсичних агентiв шкiра на медiальнiй поверхнi стегон i рук, у паховiй дiлянцi, статевих органiв, грудей i живота.

На першому етапi токсичний агент проходить через епiдермiс тАУ лiпопротеiновий бар'iр, проникний лише для газiв i жиророзчинних органiчних речовин. На другому станi речовина потрапляi з дерми у кров. Цей бар'iр доступний для сполук, добре або частково розчинних у водi (кровi).

Таким чином, через шкiру проникають тi речовини, якi поряд з до-доброю жиророiчиннiстю водорозчиннi. Небезпека шкiрно-резорбтивноi дii значно зростае, якщо вказанi фiчико-хiмiчнi властивостi отрути поiднуються з високою токсичнiстю.

До виробничих отрут, здатних викликати iнтоксикацiю у разi проникнення через шкiру, вiдносять ароматичнi амiно- i нiтросполуки, фосфорорганiчнi iнсектициди, хлорованi вуглеводнi, металоорганiчнi сполуки, тобто сполуки, яким не властива дисоцiацiя на iони (неелектролiти). Електролiти через шкiру не проникають; вони затримуються, як правило, у роговому або блискучому шарi епiдермiсу. Виняток становлять важкi метали (свинець, олово, мiдь, миш'як, вiсмут, ртуть, сурма) та iх солi. З'iднуючись з жирними кислотами i шкiрним салом на поверхнi або в серединi рогового шару епiдермiсу, вони утворюють жиророзчиннi солi, здатнi долати епiдермальний бар'iр.

Через шкiру проникають не тiльки рiдкi речовини, що забруднюють ii, а й леткi газо- i пароподiбнi неелектролiти. По вiдношенню до них шкiра i iнертною мембраною, через яку вони проникають за допомогою дифузiй. РЖз збiльшенням жиророзчинностi проникна здатнiсть легких неелектролiтiв зростаi.

Всмоктування токсичних речовин з травного каналу у бiльшостi випадкiв носить вибiрний характер, оскiльки рiзнi його вiддiли мають свою особисту будову, iннервацiю, хiмiчне середовище i ферментний склад.

Деякi токсичнi речовини (всi жиророзчиннi сполуки, феноли, деякi солi, особливо цiанiди) всмоктуються вже у порожнинi рота. При цьому токсичнiсть речовин збiльшуiться за рахунок того, що вони не пiддаються дii шлункового соку i, минаючи печiнку, не знешкоджуються у нiй.

РЖз шлунка всмоктуються всi жиророзчиннi речовини i неiонiзованi молекули органiчних речовин за допомогою простоi дифузii. Через пори клiтинноi мембрани шлункового епiтелiю можливе проникнення речовин фiльтрацiiю. Багато отрут, у тому числi сполуки свинцю, у шлунковому вмiстi розчиняються краще, нiж у водi, тому краще й усмоктуються. Деякi хiмiчнi речовини, потрапивши у шлунок, повнiстю втрачають токсичнiсть або вона значно зменшуiться через iнактивацiю шлунковим вмiстом. Так, отрута кураре, тетанусу, змiй i комах, бактерiальнi токсини, потрапляючи всередину через травний канал, практично нешкiдливi.

На характер i швидкiсть всмоктування суттiво впливають ступiнь наповнення шлунка, розчиннiсть у шлунковому вмiстi i його рН. Речовини, прийнятi натще, всмоктуються, як правило, iнтенсивнiше.

Усмоктування токсичних речовин з травного каналу вiдбуваiться в основному у тонкiй кишцi. Жиророзчиннi речовини добре всмоктуються за допомогою дифузii. Лiпофiльнi сполуки швидко проникають у стiнку кишок, однак порiвняно повiльно всмоктуються у кров. Для швидкого всмоктування речовина повинна добре розчинюватись у лiпоiдах i водi. Розчиннiсть у водi сирияе всмоктуванню отрути iз стiнки кишки у кров. Швидкiсть всмоктування хiмiчних речовин залежить вiд ступеня iонiзацii молекули. Кислi речовини всмоктуються за умови, що iх негативний логарифм константи iонiзацii (рКа) перевищуi 3, лужнi - до 8, тобто погано всмоктуються речовини, якi у слабокислому або слаболужному середовищi знаходяться в iонiзованому станi. Сильнi кислоти та луги всмоктуються повiльно через утворення комплексiв з кишковим слизом. Речовини, близькi за будовою до природних сполук, усмоктуються через слизову оболонку активним транспортом, який забезпечуi надходження поживних речовин.

1.4 Шкiдливi речовини в повiтрi, водi та продуктах харчування

Найчастiше продукти харчування забрудненi хлор-, фосфор-, i ртутьорганiчними з'iднаннями, похiдними карбомiновоi, тио- i дитиокарбомiновоi кислот, бромiдами. З групи хлорорганiчних пестицидiв в продуктах знайденi ДДТ, ДДЕ, алдрин, дилдрин i деякi iншi; з фосфорорганiчних - тiофос, карбофос та iн.; з карбаматiв - севiн, цинеб i т. iн. Хлорорганiчнi пестициди знаходять в продуктах тваринного i рослинного походження, а фосфорорганiчнi i карбамати - переважно в рослинах.

Накопичення стiйких хiмiчних речовин у продуктах харчування найчастiше всього пов'язано з порушенням правил i регламенту iх використання, пiдвищеною дозою препарату вiдносно рекомендованих, недотримання термiнiв останнього обробiтку рослин перед збором врожаю (час чекання) та iн.

У багатьох випадках причиною забруднення пестицидами фуражних культур i вирощування iх в мiжряддях оброблених садiв.

Змiст хлорорганiчних пестицидiв у продуктах тваринного походження може бути пов'язано i з обробкою ними забiйноi i молочноi худоби з метою боротьби з ектопаразитами.

Чим бiльше стiйкiсть i токсичнiсть пестицидiв, тим серйознiше iх негативний вилив на живу природу i людину. РЗх стiйкiсть до факторiв навколишнього середовища (сонячного свiтла, кисню, мiкробiологiчного трощення та iнше, можливiсть отрутохiмiкатiв зберiгаiться тривалий час) в бiльшiй мiрi визначае iх небезпеку.

Один з механiзмiв негативних впливiв - передача i концентрування

стабiльних пестицидiв за трофiчними ланцюгами. Стiйкi до визначених пестицидiв флора i фауна можуть накопичувати iх без трощення.

Як результат концентрацiя токсиканту в органiзмi може багаторазово перевищити початкову концентрацiю ii у навколишньому середовищi. Цей процес бiологiчного концентрування маi серйозне екологiчне значення в харчових ланцюгах, пов'язаних з водним середовищем. Класичний приклад бiологiчного концентрування - накопичення ДДТ i препаратiв ртутi в органiзмi морських птахiв. Цi птахи - кiнцева ланка трофiчного ланцюга: морська вода - планктон - риба, що споживаi рибу. В цьому ланцюгу концентрацiя токсиканту вiд початковоi ланки (морськоi води) до кiнцевоi (птаха) збiльшуiться в багато тисяч разiв.

2. Рiшення задач з оцiнки радiацiйноi i хiмiчноi обстановки

2.1 Оцiнка радiацiйноi обстановки

Вихiднi даннi для оцiнки радiацiйноi обстановки.

Варiант 2-Б (Пiвнi)

Рiвнi радiацii в центрi населених пунктiв

Данi фактичноi радiацiйноi обстановки в районi Сорокино, Пiвнi, Хлiбне, Палiвка Р/год

Напрямок середнього вiтру тАУ центр с. Пiвнi, висота 85,0 Р/год

Зведена таблиця рiвнiв радiацii