сдача бжд на отлично. БЖД Лекции. Бжд тема Основные принципы защиты
 Скачать 1.42 Mb.
|
|
РАЗДЕЛ 2. ЧЕЛОВЕК В МИРЕ ОПАСНОСТЕЙ 279 них приходится 35% мирового производства. Некоторые из них из- зестны как опасные токсиканты, мутагены, онногены и тератогены. При наложенни действие их, как правило, не суммируется, а усилива- ется. Загрязнение распространяется на многие биологические виды и места обитания, так что становится невозможным проследить много- численные экологические последствия их использования. Чтобы оце- нить даже простейшие экологические эффекты, острую токсичность и биоконцентрировакие каждого из этих веществ, требуется более 10 тыс. долларов, а стоимость всестороннего исследования унеличивается в десятки и сотни раз. Вещества и предметы искусственного происхождения, которые вре- дят естественной среде обитания и человеку, называют ксенобиотика- ми, то веть чуждыми жизни (от греч. хелох — чужой и 5108 — жизнь). Долговременная экологическая опасность ксенобиотиков заклю- чается в том, что они из рассеянного состояния концентрируются в биомассе, включая ту, которая служит пищей человеку. Различаются два механизма концентрирования. Первый основан на том, что орга- низмы избирательно поглошают вещества из окружающей их среды, например растения из воздуха и почвенного раствора. Второй меха- низм основан на концентрированим веществ по пищевым цепям, Наибольшей опасностн подвергаются те понуляции, которые «эа- мыкают» пищевую цепь (находятся на вершине экологической пира- миды), так хак во многих случаях концентрация ксенобиотика (в рас- четв на биомассу} увеличивается на порядок с продвижением на одно звено. ИКонцентрирование ксенобиотиков приводат к вымиранию неко- торых популяций, упрощению биоценозов с потерей их устойчивости, а в некоторых случаях представляет прямую опасность для человека. Приходится увеличивать козффицяент безопасности в 10* по отноше- нию к нормам, установленным на основе представления о пассивном разбавлении ксенобиотиков. В данном разделе в качестве примера рассматриваются лить нв- которые экологически опасные факторы, большинство из которых имеют приоритетное значение по стецени опасности для окружающей среды и здоровья человека. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ Среди химических веществ, загрязняющих внешнюю среду (в03- дух, воду, почву}, тяжелые металлы и их соединения образуют значи- тельную группу веществ, оказывающих существенное неблагойрият- ное воздействие на человека. Высокая токсичность и опасность для 280 ВЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ здоровья человека тяжелых металлов, возможность их рассеивания в окружающей среде диктуют необходимость контроля и разработки мер защиты от них. Опасность тяжелых металлов обусловлена их устойчивостью во внешней среде, растворимостью в воде, сорбнией почвой, растениями, что в совокупности приводит к накоплению тяжелых металлов в среде обитания человека. Тяжелые металлы являются факторами риска сердечно-сосудистыьх заболеваний наряду с общепризнанными, традиционными фактора- ми (избыточной массой твха, гиподинамией, нервна-эмоциональны- ми нагрузками, курением, злоупотреблением алкоголем и др.). Согласно прогнозам тяжелые металлы могут стать более опасны- ми загрязнителями, чем отходы АЭС. Таба. в. Нлотвость металлов Флемент Символ Плиить, Знемепт Символ лотос . Германий Се 5.36 Нинель м 8,90 Иттрий У 5,51 Медь Си 8,92 Мышьъяк Аз 5,73 Висмут в 3,80 Ванадий У 5.87 Молибден Мо 49,20 Галлий [- 5.84 Свинец РЬ 419,30 Лавтан Га 6,15 Серебро Ар 10,50 Теллур Те 6,24 Торяй ть 11,20 Цирконий Зе $8.40 Таллий т 411,85 Правеодим Рт 6,50 Палладий Ра 441,97 Сурьма ЗЬ 6,68 Рузений Ви 12,20 Церий Се 8,90 Родай ВВ 12,50 Неодим М9 $,90 Гафний НЕ 13,31 Хром . Сг 6,92 Ргуть Не 13,60 Цияк п тла Тантал Та 16,60 Марганец Мп 7,20 Уран и 18,79 Олово Ёп 1,28 Вольфрам \ 19,30 Индкй Га 7,30 Золото Аз 19,30 Самарий Эт 7,70 Рений Ве 20,53 Железо Ре 1,865 Платина Ра 21,45 Няобия мМЬ 8.49 Ирилий и 22.42 Кадыий са 8,64 Осмин 05 22,48 Кобальт Со 8,90 РАЗДЕЛ 2. ЧЕЛОВЕК В МИРЕ ОПАСНОСТЕЙ 281 К тяжелым металлам относят более 40 химических элементов пе- риодической системы Д. И. Менделеева с атомными массами свыше 50 а.е.м. Иногда тяжелымн металлами называют элементы, которые имеют плотность более 7...8 г/см? (кроме благородных и редких), а иногда я металлы с плотностью 5 т/см? (см. табл. 8.1). Оба определе- ния условны и перечни тяжелых металлов по этим формальным при- знакам не совпадают, Число наиболее опасных тяжелых металлов, если учитывать их токсичность, стойкость н способность накапливаться во внешней среде, а также масштабы распространения, значительно мень- ше. Это — ртуть, свинец, кадмий, кобальт, никель, цинк, олово, сурь- ма, медь, молибден, ванадий, мышьяк. Поступлениетяжелых металлов вбиосферу веледствие техногенно- го рассеяния осуществляется разнообразными путями. Важнейшим из них является выброс при высокотемпературных процессах (черная и цветная металлургия, обжиг цементного сырья, сжигание минерально- го топлива). Кроме того, нсточником загрязнения биоценозов могутелу- жить орошение водами с повышенным содержанием тяжелых метал- лов, внесение осадков бытовых сточных вод в почвы в качестве удобре- ния, вторичное загрязнение вследствие выноса тяжелых металлов из отвалов рудников или металлургических предприятий водными или воздушными потоками, поступление болылих количеств тяжелых ме- таллов при постоянном внесении высоких доз органических, манераль- ных удобрений и пестицидов, содержащих тяжелые металлы. Рассеивание металлов может происходить на сотни и тысячи кило- метров, приобретая межконтинентальные масштабы. В глобальных мас- штабах происходит процесс, называемый сегодня «металлическим прес- сом на бносферу». Ведущая роль в переносе металлов-загрязнителей принадлежит циркуляционным процессам, которые, в свою очередь, определяют особенности их пространственного распределения. Техногенные загрязнения включают в кругооборот значительно большие количества тяжелых металлов по сравнению с их природны- ми величинами, усугубляют опасность воздействия на человека уже не биотических, а токсических концентраций указанных элементов через почву, воду, воздух, растительные и животные организмы. ЦЕСТИЦИДЫ Человек создал много химических препаратов, преследуя свои хо- зяйственные и иные цели. Многочисленную грунву ядохимикатов представляют пестициды. Пестинуиды (от лат. рез; — зараза н...цид, сведеге — убивать), ядотимикапьы — химические препараты для защиты сельскохозяйст- 282 ° БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ венных растений от вредителей, болезней и соркяков, а также для уНич- тожения паразитов седьскохозяйственных животных, вредных гры- зунов и др. К пестицпидам относятся также средства, привлекающие или отпугизающие насекомых, регулирующие рост и развитие расте- ний, применяемые для удаления листьдв, цветов, завязей и др. Дефолиантьы (от лат. 4е — дрижение вниз и оНит — лист) — хи- мические вещества (бутнфос, бутилкаптакс, тидрел, пуривел, хлорат магния, диоксин и др.}, предназначенные для провоцирования искус- ственного опадания листвы растений (например, для облегчения ме- ханизированкной уборки хлопка). Без строжайшего соблюдения доз, мер предосторожности дефолиаиты представляют серьезную опасность для человека и животных. Зоониды (от греч. гооп — животные и ...нид} — химические вещь- ства, предназначенные для уничтожения вредных преимущественно позвоночных животных-грызунов (ролентициды}, в частности мышей и крыс {ратициды}, а также птиц {ввициды), сорной рыбы (ихтиоци- ды) идр. Арборициды (от лат. агфоб — дерево и...ций) — химические веще- ства, предназначенные для уничтожения нежелательной древесной или кустарняковой растаятельносли. Акарициды {от греч. акаг: — клещи ...цид) — химические вещест- ва, предназначенные для уничтожения вредных клещей. Различают 2 группы акарицидов: 1) специфического действия — уничтожают только клещей и безвредны для других членистоногих {неорон, кель- тан, тедион, эфирсуль); 2) неспецифические -—— уничтожают не только клещей, но и насекомых (инсектоакарициды}. Инсектициды (от лат. алзеспит — насокомые н...цид) — постаци- ды, предназначенные для борьбы с нежелательными (© точки зрения человека) в хозяйствах и природных сообществах насекомыми. Фунгициды {от лат. Льлгиз — гриби...цид} — химические вещест- ва, предназначенные для борьбы с грибами — возбудителями болез- ней, разрушающих древесные конструкции и повреждающих храня- щиеся материзльные ценности. Детергенты (от лат. Веегиео — стираю) — химичесние соедине- ния, понижающие поверхностное натяжение воды и используемые в качестве моющего средства или эмульгатора. Детергенты — широко распространенные и опасные для человека, животных и растений хя- мические загрязнители воды, водоемов, паче. Применяются различные формы пестицидов: растворы, субпен- зий, аэрозоли, пены, газы, пары, пыль, порошки, пасты, гранулы, капсулы. РАЗДЕЛ 2. ЧЕЛОВЕК В МИРЕ ОЛАСПОСТЕЙ 283 Попадание пестицидов в атмосферу осуществляется непосредет- венно при их использовании в виде газов, паров, аэрозолей или при распыления любых форм нестицилов с самолета. С воздушными мас- сами они могут переноситься ва большие расстояния и вызывать з2- грязнение окружающей среды там, где пестициды вообще не приме- нялись или использовались в меньших количествах. Все пестициды являются ядовитыми веществами ве только для определенной формы жизни, но и для полезных насекомых и микро- организмов, животных, птиц и человека. В идеальном случае пести- цид, оказав требуемое воздействие на вредителя, должен сразу разру- шаться, образуя безвредные продукты разложения. Однако большин- ство пестицидон представляют собой устойчивые трудноразлагаемые соединения, у которых непосредственно используется 4...59% внесен- ного количества, & остальная масса рассеивается в агроэкосистеме, попадая в почвы, растения и другие компоненты окружающей среды, что создает сложные экологаческие проблемы. Пря внесении в почву пестициды подвергаются многочисленным влиянинм биотического и небиотаческого характера, которые опреде- лиют их дальнейшее поведение, трансформацию и в конечном счете минерализацию. Под устойчивостью пестицида понимают его способ- ность определенное время сохраняться в почвах, измеряемую перио- дом полураспада, то есть временем, необходимым для разрушения 50% внесенного в почву пестицида. Характер ин скорость процессов разло- жения зависят от химической орнроды препаратз, а также от водно- физических характеристик и химического состояния почвы. дДиИОкСиНыЫ В большую группу диоксинов и диоксиноподобных соединений входят как сами полихлорированные дибензо-л-диоксины (ПХДД) и дибензофураны (ПХДФ), которые по своей химической структуре являются трициклическими ароматическими соединениями, так и полихлорированные бифенилы (ПХБ), поливннилхлорид (ПВХ) и ряд других веществ, содержащих в своей молекуле атомы хлора. Эта чужеродные живым организмам соединения, поладающие в окружаю- щую среду с продукцией или отходами многих технологий. Диоксины найдены везде — в воздухе, почве, донных отложениях, рыбе, молоке (в том числе и грудном), овошах и т. д. Отличительная черта представителей этой группы соединений -- чрезвычайно высокая устойчивость к химическому и биологическому разложению, они способны сохраняться в окружающей среде в тече- ние десятков лет и переносятся по пищевым цепям. Эги вещества — 284 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ супертоксиканты, они являются универсальными клеточными ядами, норажающими Все ЖИВОВ. Диоксины не производятся промышленно, но оби зозвикают при производстве других химических веществ в виде примесей, например при синтезе гексахлорфенола, хлорированных феколов, гербицидов на основе гексахлорбензола и хлорцифениловых эфиров. Известна | авария вблизи г. Севезо (Италия), где на заводе произошел выброс трихлорфенола, содержащего примерно 2...3 кг ПХДД. Более 2/; это- го количества отложилось на площади в 15 га на расстоянии коло 300 м от завода. Пернод полураспада ПХДД в почве составляет при- мерно 10...19 лет. Источником поступления диоксинов вокружающую среду является и нарушение правил захоронения промышленных от- ходов, в результате чего также происходит сильное загрязнение ПОЧВ, К другим источникам диоксинов относятся: термическое разло- жение технических продуктов, сжигание осадков сточных вод, му- ниципальных, медицинских и опасных отходоз (например, ПХБи изделий из ПВХ); металлургическая и металлообрабатывающая про- мышленность; выхлопные газы автомобилей; целлюлозно-бумажная промышленность; лесные пожари {леса, обработанные хлорфеноль- ными пестицидами); хлорирование питьевой воды и др. Известное еще с начала ХХ в. заболевание, называемое хлоракне, было квали- фицировано в 39-е гг. как профессиональная болезнь рабочих хлор- ных производств. Хлоракне — тяжелая форма угрей, уродующих кожу лица. Заболевание может длиться годами и практически не под- дается лечению. Пик выброса диоксинов пришелся на 60-70-е гг. ХХ в. в резуль- толе расширения производства отбеленной бумаги, а также пеществ, при синтезе которых использовался хлор. У человека {как в результате профессиональной деятельности, так н влияния окружающей среды) в целом описано дозольно много при- знаков и симптомов различных заболеваний, которые можно свести к следующим: 1} кожные проявления — хлоракне, гиперпиементация и др.; 2} нарушение работы различных физиологических систем — рас- стройство пищеварения (рзота, тоитнота, ненереносимость алкоголя и жирной пищи), нарушения в сердечно-сосудистой системе, мочевы - водящих путях, поджелудочной железе и др.; 3] неврологические эффекты — головные боли, невропатия, ноте- рн слуха, обоняния, вкусовых ощущений, нарушение зрения: 4) психические эффекты — нарушение сна, депрессия, немотиви- рованные приступы гнева. РАЗДЕЛ 2. ЧЕЛОВЕК В МИРЕ ОПАСНОСТЕЙ 285 Табл. 82 Содержание диоксинов в поверхностных и питьевых порах Объект исследования Содержание в полях ПДК Вода р. Шави 1,7...21,6 Вода Учкнского водохранилища 1.5 Новозападная водопроводная станция Москвы . 0,5 Восточизя волопроволная станция Москвы 1,1...4,9 Питьевая вола г. Ковдрово 4,7..3,5 Питьевая вола г. Чапаевск = 07 Общав состояние проблемы загрязнения среды диоксинами отра- жено в Государственном докладе «О состолнии окружающей природ- ной среды Робсийской Федерации»: «Среди химических веществ, за- грязняющих природные среды, особое место занимают вещества 1-го класса опасности, или чрезвычайно опасные, для которых установле- ны минимальные значения предельно допустимых концентраций... Выборочные обследования локальных источников диоксинов и род- ственных им веществ, проведенные Роскомгидрометом в 1993 г., по- назали их присутствие в городских ПОЧвах и атмосферном воздухе, в поверхностных водах, питьевой воде» (табл. 8.2}. Несмотря на то, что диоксины в питьевой воде обследованных го- родов присутствуют в количествах, не превышающих ПДИ, сам факт наличия токсичных везхоств, обладающих способностью накапнивать- ся в живом организме, требует особого внимания. СОЕДИНЕНИЯ СЕРЫ, . ФОСФОРА И АЗОТА При оценке загрязнения биосферы соединениями фосфора важ- ны техногенные пути их поступлвния. Значительные количества фос- форных соединеннй входят я состав моющих средств и с их остатками попадают в сточные воды. Стиральные порошки содержат 10...12% пирофосфата калия или от 4...5 до 40...50% триполифосфата натрия и некоторые другие фосфорсодержащие компоненты. Фосфор также входит в состав инсектицидов, например хлорофоса. Вместе с промыш- лекными и бытовыми сточными водами соединения фосфора могут поступать в почвы и почвенно-грунтовые воды. В биосфере азот присутствует в газообразной форме, в виде соеди- нений азотной и азотистой кислот, солей аммония, а также входит в состав разнособразных органических соединений. 286 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Техногенные выбросы азота в воздушную среду в основном вклю- ч8ют оксид азота и его диоксид. Оксиды азота активно участвуют в фотохимических реакциях, продуцируя озон и азотную кислоту. В настоящее время большую проблему представляет нарушение толщины озонового слоя, на уменьшение которого могут оказывать влияние неполные оксиды азота, вступающие в реакцию окисления от №20 цо МО, и использующие кислород озонового слоя. Разрушение озонового экрана связывают с оксидом эзота, который служит источ- ником образования пругих оксидов, катализирующих фотохимиче- скую реакцию разложения молекул озона. О значительном загрязнении соединениями азота свидетельствует повышение уровня концентраций нитратов в природных водах в 2...4 раза и более, а также повышение концентраций аммонийного и витратного азотЕ до токсичных уровней, что может привести к специ- фическим заболеваниям типа метгемоглобинемии людей и животных Нак правило, максимальное содержание нитратов обнаруживают в продукции, выращенной на приусадебных участках и арендуемых полях и огородах, где внесение удобрение не контролируется. При взаН- модействии нитритов и аминов в живых организмах образуются нит- розамины, являющиеся канцерогенами и способные вызывать нару- шения хромосомного аппарата. и наследственные уродства. Фосфор и азот влияют ва водные экосистемы, Эвтрофирование, нли ненормальное повышенне бнологической продуктивности водных объектов и почвы, происходит в результате накопления избытка биз- генных элементов (веществ). В большинстве водных экосистем лямитирующим биогенным эле- ментом является фосфор, в меньшей степени азот; в таких экосисте- мах наблюдается низкая продуктивность и как следствие — чистая прозрачная вода, обогащенная кислородом. На дне появляется оса- док, растительность начинает нторгаться в экосистему с берегов, эко- система «стареет» и «умирает»: водоем мелеет и зарастает. Признаком «болезни» является развитие синезеленых водорослей или других фотосинтезирующих водорослей, вызывающих «Цветение» воды. Вода в пресноводных водоемах становятся непригодной не толь- ко для питья, но и для промышленных нужд, возникает ряд опасно- стей и неразрешимых пока проблем. Вследствие эвтрофирования некоторые наземные экосистемы так- же перерождаются: из них исчезают виды растений, характерные для условий местопроизраетания. Диоксид серы составляет 95% всех техногенных выбросов серосо- держащих веществ в атмосферу. РАЗАБЛ 2. ЧЕЛОВЕК В МИРЕ ОПАСНОСТЕЙ 287 „Сернистый газ, окисляясь и взаимодействуя с водой, выпадает в виде кислых дождей. Осадки подкисляют почвы. Из ночвенного по- глощающего комплекса водород вытесняет обменные основания {Са?+, МЕ"). Увеличивается фитотоксичность почв за счет увеличе- ния подвижного элюминия. Сера закрепляется в почве в форме алу- кита КА|. (ОН). ($062. Часть серы сорбируется фульвокиелотами. Значительно повышается растворимость всех гумусовых веществ, про- исходит их вымывание из минеральных горизонтов. Резко изменяются состав и функции микробиоты: уменьшается масса бактерий, увеличивается масса грибов, среди них появляются фитопатогенные виды; снижается скорость денитрификации и азот- фиксации, снижзется численность и активность почвенной фауны. Блокируется цикл азота на стадии аммивка. Подавляется разложение органических остатков. Гумусные почвы трансформируются в грубо-` тумусные, усиливается процесс подзолообразования. В итоге этих изменений плодородие почвы сначала несколько по- выптается за счет покрытия дефиците серы и азота, а затем значитель- но и устойчиво снижается. В сельском хозяйстве почвенное плодоро- дие можно восстановить известкованием почвы и соответствующей агротехникой 6 внесением удобрений. В лесном хозяйстве воздуцное загрязнение в сочетании с ухудшением почвенных условий приводит нетолько к падению прироста древесины, но и к усыханию древостоев и дигрессии лесных биогвоценозов. ФРЕОНЫ Фреоны (хаадоны) — это грудпа фторуглеводородов жирного ряда, главным образом метана; газы или летучие жидкости. Благодаря сво- им термодинамическим свойствам фресны нашли широкое примене- ние в практике как хлалоносители в холодильных маптинах. При контакте с открытым пламенем фреоны разлатаются с образо- ванием токсичных дифтор- и фторхлорфостена, устойчивы к дейст- вию серной кислоты и концентрированных щелочей, не взанмодейст- вуют с большинством металлов. Фреоны нетоксичны для организма, однако их воздействие на окружающеую среду может иметь и негатин- ные последствия — образование озоновой «дыры». Хладоны обладают привлекательными физико-химичеекими свой- ствами, малотоксичны, просты в использовании, не обладают корро- зирующим дойствнем, имеют исключительно высокую пламяподав- ляющую способность. Хладоны применяют в качестве хладагентов, пропеллентов в аз- розольных упаковках косметических средств, компонентов огнетуша- 288 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ щих составов, растворителей ит. д. В промышленных масштабах хла- доны стали применять с начала 30-х гг. ХХ в. В 1974 г. учеными было высказано предположение о том, что хла- доны разрушают озононый слой, защищающий земные организмы от тубительного действия ультрафиолетового излучения солнца. Обое- нованность гипотезы (Г. 5. Вомаоа, М. 3. МоПпа) была подтвержде- наврямыми измерениями. Озоноразрушающее действие хладонов приводит к образованию так называемых озоновых дыр, то есть к снижению концеятрации 030- па, что расценивается как серьвзная экологическая опасность. В 1987 г. достигнуто международное соглащение — Монрезльский протокол, обязывающий все страны участницы соглашения с 1994 г. ограничить, ЗК 2000 г. полностью прекратить производство ни применение всех 030- поразрушающиех материалов. В настоящее вромя намеченная цель не достигнута. Следует заметить, что опасность образования озоновых дыр оказалась преувеличенной. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ‚ Какие состояния выделяют в природно- экологической классификации? Охарактеризуйте их. 2. Как можно классифицировать состояние природы в зависимости эт ее зоздействия на здоровье человека? 3. Чтотацое ксенобиотики и в чем заключается их экологическая опасвость? 4. Объясните опасность для здоровья человека тяжелых металлов и пере- числита наиболее опасные из них. э. Что представляют собой пестициды, каково их назначение и и чем их опасность для биоты? 6. Что такое диокойны? Укажите источники нх появления и формы пора- жения человеческого организма при воздействии диоксинов. 7. Объясните опасность загрязнения биосферы соединениями азота, фос- фора, серы. В. Укажите положительные и отрицательные свойства хладонов. В чем за- клютчается их экологическая опасность и какими мерами борется с этим человечество? 58.3. ВОЗДУХ КАК ФАКТОР СРЕДЫ ОБИТАНИЯ Воздушная вреда, в которой осуществляется деятоль- ность человека, характеризуется физическими параметрами, химиче- ским составом, ионным составом и другими показателями. Физические параметры воздуха; температура, относительная влажность, скорость, барометрическов давленке. Перные три параметра определяют процесс терморегуляции организма, то эсть поддержание - |