экология практ. Практикум 1 (лекция 2) Комбинированное воздействие химических веществ на организм
 Скачать 488.32 Kb.
|
|
Практикум №1 (лекция №2) Комбинированное воздействие химических веществ на организм Большое количество химических веществ, встречающихся в окружающей среде, обусловливает их комбинированное воздействие на организм человека. В условиях современного производства человек подвергается комбинированному действию вредных веществ, а также воздействию негативных факторов другой природы (физических – шуму, вибрации, электромагнитным и ионизирующим излучениям). К основным видам комбинированного действия относят: аддитивность, синергизм, антагонизм. Многие загрязняющие вещества, содержащиеся в выбросах промышленных предприятий и других источников загрязнения, обладают сходным токсическим действием на живые организмы. Кроме того, ряд веществ может усиливать свою токсичность в присутствии других. Это явление называют эффектом суммации вредного вещества. Суммация (аддитивное действие) – суммарный эффект действия смеси равен сумме эффектов входящих в смесь компонентов. Для гигиенической оценки воздушной среды при совместном присутствии в воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, сумма их концентраций не должна превышать единицу: С 1/ ПДК 1 + С 2/ ПДК 2 + ⋯+ С 𝑖/ ПДК 𝑖 ≤ 1, где С1, С2, …, Сi − концентрация вредных веществ в атмосфере в одной и той же точке местности, мг/м3; ПДК1, ПДК2, ..., ПДКi −максимальные разовые предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосфере, мг/м3. Суммация характерна для веществ общего направленного действия, когда вещества оказывают одинаковое воздействие на одни и те же системы организма (например, смеси углеводородов). На практике эффект суммации посредством оценки концентрации через нормирование по веществу, относящемуся к наиболее неблагоприятному классу опасности, рассчитывается по формуле: С ПР = С 1 + С 2 *ПДК 1/ ПДК 2 + ⋯+ С 𝑛*ПДК 1/ ПДК 𝑛 , где СПР – приведенная концентрация вещества, характеризующая всю группу загрязняющих веществ, действующих по принципу суммации. Аддитивность – токсикологическое действие какого-либо вещества в смеси пропорционально его концентрации. Синергизм – токсическое действие смеси усиливается по отношению к индивидуальным веществам. Эффект синергизма больше аддитивного. С1/ПДК1+ С2/ПДК2> 1 Например, алкоголь значительно повышает опасность отравления анилином и рядом медикаментов. При совместном присутствии в воздухе сернистого ангидрида SО2 и серного ангидрида SО3 ПДК обоих веществ соответственно снижается. Токсичность SО2 резко возрастает при одновременном воздействии SО2 и СО. Антагонизм, или ингибирование, – происходит снижение воздействия одного или обоих веществ в результате их взаимовлияния. С1/ПДК1+ С2/ПДК2< 1 При проектировании или строительстве предприятий в районах, где воздух уже загрязнен, необходимо выбросы предприятий нормировать с учетом присутствующих примесей, т. е. фоновый концентрации (Сф). Если в атмосферном воздухе присутствуют выбросы нескольких веществ, то сумма отношений концентраций загрязняющих веществ к их ПДК (с учетом Сф) не должна превышать единицы: 𝑖 Σ = 1 𝐶 𝑖 / ПДК 𝑖 − 𝐶 ф= 1 ≤ 1, 𝑛 где Сi – концентрация i-го вещества; ПДКi – предельно допустимая концентрация i-го вещества; Сф – фоновая концентрация i-го вещества; n – число суммируемых веществ. Комбинированное действие проявляется в том случае, когда проникновение одного и того же вещества в организм человека происходит разными путями. Поступление вредного вещества может осуществляться одновременно пероральными и ингаляционным путями. Для оценки комплексного действия химических веществ рекомендуется использовать формулу суммационного эффекта: С атм/ ПДК атм + С вода/ ПДК вода + С пища/ ПДК пища ≤ 1, где Сатм, Свода, Спища − концентрация вредных веществ в атмосфере, в воде, продуктах питания соответственно; ПДКатм, ПДКвода, ПДКпища − предельно допустимая концентрация вредного вещества в атмосфере, воде, продуктах питания. 3. Мероприятия по обеспечению безопасности труда при контакте с вредными веществами 1. Замена вредных веществ менее вредными и безвредными веществами. 2. Внедрение прогрессивной технологии. 3. Выбор оборудования, а также санитарно-технического оборудования: отопления, вентиляции, водопровода, канализации, не допускающего выделения вредных веществ. 4. Организация и регулирование обмена воздуха в помещении. 5. Рациональная планировка помещения. 6. Использование средств индивидуальной защиты. 7. Специальная подготовка и инструктаж обслуживающего персонала. 8. Проведение предварительных и периодических медицинских осмотров. 9. Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны. 10. Обеспечение работающих членов коллектива, связанных с вредными условиями труда, профпитанием. Задание для самостоятельной работы Задание для самостоятельной работы для каждого студента представлено в таблице 3.1. Порядок выполнения работы Методика сравнения фактической концентрации с ПДК проводится на основе заданной фактической концентрации набора веществ согласно варианту (табл. 3.1) и ПДК согласно ГОСТ 12.1.005-88. 1. Сопоставить данные концентрации веществ с ПДК по соответствующему варианту (табл. 3.1), сделать вывод о соответствии нормам каждого из веществ в отдельности по графам 9 – 11 таблицы 4, т. е. Сх < ПДК; Сх > ПДК или Сх = ПДК. 2. Принять решение о соответствии нормам заданной по варианту совокупности веществ при их одновременном воздействии. 3. Эффект суммации оценивается по набору веществ согласно варианту и перечню веществ, обладающих эффектом суммации. Выявить вещества, обладающие суммацией действия, обозначив их символом «Σ» перед названием вещества (использовать таблицу 3.2). При этом считать, что эффект суммации имеет место, если хотя бы два из веществ, заданных по варианту, имеются в таблице 3. Рассчитать эффект суммации и сделать вывод. 4. Оформить отчет к работе в виде таблицы 3.3 и сделать выводы о соответствии нормам фактических значений концентраций веществ, обладающих эффектом суммации («соответствует» или «не соответствует»). В случае несоответствия вредных веществ (данных в варианте) гигиеническим нормам, предложить мероприятия по снижению выбросов и методы защиты работников от воздействия вредных веществ. Таблица 3.1 Таблица вариантов заданий к практической работе № вар. Вещество Фактическая Концентрация, мг/м3 № вар. Вещество Фактическая Концентрация, мг/м3 1 Акролеин Дихлорэтан Хлор Оксид углерода Сернистый ангидрид Хрома окись 0,01 4,0 0,02 10,0 0,03 0,1 3 Азота двуокись Ацетон Бензол Фенол Оксид углерода Винилацетат 0,5 0,2 0,05 0,01 10,0 0,1 2 Азота двуокись Аммиак Хрома окись Сернистый ангидрид Ртуть Акролеин 0,04 0,5 0,2 0,5 0,001 0,01 4 Серная кислота Азотная кислота Кремний двуокись Фенол Ацетон Озон 0,5 0,5 0,2 0,01 0,2 0,001 5 Этиловый спирт Оксид углерода Озон Серная кислота Соляная кислота Сернистый 150 15,0 0,01 0,05 5,0 0,05 12 Аммиак Оксид азота(II) Вольфрам Алюминия оксид Оксид 0,001 0,1 4,0 5,0 ангидрид углерода Фенол 5,0 0,01 6 Фенол Азот окислы Вольфрам Полипропилен Ацетон Формальдегид 0,001 0,1 10 5,0 0,5 0,02 13 Оксид азота(IV) алюминия оксид Фенол Бензол Формальдегид Винилацетат 0,1 5,0 0,01 0,05 0,01 0,1 7 Акролеин Дихлорэтан Озон Оксид углерода Формальдегид Вольфрам 0,01 5,0 0,01 15 0,02 4,0 14 Оксид углерода Этилендиамин Аммиак Азота двуокись Ацетон Бензол 0,1 0,1 5,0 100 0,05 8 Аммиак Ацетон Бензол Озон Дихлорэтан Фенол 0,01 150 0,05 0,001 5,0 0,5 15 Азотная кислота Толуол Винилацетат Оксид углерода Алюминий окись Гексан 0,5 0,6 0,15 10,0 10,0 0,01 9 Озон Метиловый спирт Ксилол 0,01 0,2 0,5 16 Акролеин Дихлорэтан Хлор Хрома 0,01 5,0 0,01 0,1 Азот двуокись Формальдегид Толуол 0,5 0,01 0,5 трехокись Ксилол Ацетон 0,3 0,1 10 Ацетон Оксид углерода Кремния двуокись Фенол Формальдегид Толуол 0,2 15,0 0,2 0,003 0,02 0,05 17 Оксид углерода Азота двуокись Формальдегид Акролеин Дихлорэтан Озон 10,0 1,0 0,02 0,01 0,5 0,02 11 Азот окислы Алюминия окислы Формальдегид Винилацетат Бензол Фенол 0,1 5,0 0,02 0,1 0,05 0,005 18 Аммиак Азот окислы Оксид углерода Фенол Вольфрам Алюминия окись 0,05 0,1 15,0 0,005 4,0 3,0 Таблица 3.2 Перечень веществ, обладающих эффектом суммации №п/п Вещества № п/п Вещества 1. Аммиак, сероводород, формальдегид 19. Мышьяковистый ангидрид и германий 2. Азота диоксид, гексан, углерода оксид, аммиак 20. Озон, двуокись азота и формальдегид 3. Азота диоксид, гексан, углерода оксид, формальдегид 21. Этилен, пропилен, бутилен и амилен 4. Азота диоксид, серы диоксид, углерода оксид, фенол 22. Оксид углерода, двуокись азота, формальдегид, гексан 5. Ацетон, акролеин, фталевый 23. Пропионовая кислота и ангидрид пропионовый альдегид 6. Ацетон, фенол 24. Сернистый ангидрид и аэрозоль серной кислоты 7. Ацетон и ацетофенол 25. Сероводород и формальдегид 8. Ацетон, фурфурол, формальдегид, фенол 26. Уксусная кислота и уксусный ангидрид 9. Ацетальдегид и винилацетат 27. Сернистый ангидрид и двуокись азота 10. Аэрозоли пятиокиси ванадия и оксиды марганца 28. Сернистый ангидрид, оксид углерода, фенол, пыль конверторного производства 11. Аэрозоли пятиокиси ванадия, сернистый ангидрид 29. Сернистый ангидрид, оксид углерода, двуокись азота, фенол 12. Сернистый ангидрид и никель металлический 30. Сернистый ангидрид и фенол 13. Сернистый ангидрид и сероводород 31. Серный и сернистый ангидриды, аммиак и азота окислы 14. Аэрозоли пятиокиси ванадия и оксида хрома 32. Оксид углерода и пыль цементного производства 15. Бензол и ацетофенол 33. Сильные минеральные кислоты (серная, хлористоводородная, азотная, соляная) 16. Вольфрамовый и сернистый ангидриды 34. Фурфурол, метиловый и этиловый спирты 17. Озон, двуокись азота и формальдегид 35. Фенол и ацетофенол 18. Мышьяковистый ангидрид и свинца ацетат 36. Циклогексан и бензол Пример расчета по заданию: В воздухе имеется смесь веществ, с концентрацией: аммиак – 0,02 мг/м3; диоксид азота – 5 мг/м3; гексан – 0,01 мг/м3 (таблица 3.3). Сопоставляем данные концентрации веществ с ПДК (табл. 3.1) и заполняем графы 9 –11 таблицы 3.3. Определяем вещества, обладающие эффектом суммации, из таблицы 3.3, значения ПДК – из таблицы 3.1. Находим сумму концентраций веществ, обладающих суммацией действия, в воздухе рабочей зоны: 0,02/20 + 5/2 + 0,01/300 = 2,51 . Находим сумму концентраций веществ, обладающих суммацией действия, в воздухе населенных мест (максимально разовая - ПДКмр): 0,02/0,2 + 5/0,085 + 0,01/60 = 58,92 . Находим сумму концентраций веществ, обладающих суммацией действия, в воздухе населенных мест (среднесуточная – ПДКсс): 0,02/0,04 + 5/0,04 + 0,01/− = 125,5 Таким образом, во всех трех случаях концентраций веществ их сумма превышает 1(единицу), следовательно, можно сделать вывод о несоответствии нормам фактических значений концентрации веществ, обладающих эффектом суммации. Аммиак, диоксид азота, гексан – все эти вещества предоставляют опасность для жизни и деятельности человека. Таблица 3.4 Номер варианта Вещество Концентрация вредного вещества, мг/м3 Класс опасности Особен ности воздейс твия Соответствие нормам каждого из веществ в отдельности Фактическая Предельно допустимая концентрация ПДК ПДКрз ПДКмр ПДКсс В воздухе рабочей зоны В воздухе населенных мест ≤ 30 мин >30мин 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Х аммиак 0,02 20 0,2 0,04 IV - <ПДК(+) <ПДК(+) <ПДК(+) Азота диоксид 5 2 0,085 0,04 II 0 > ПДК(-) > ПДК(-) > ПДК(-) гексан 0,01 300 60 - IV - < ПДК(+) < ПДК(+) - Примечание: В графах 9, 10, 11 соответствие нормам обозначить знаком (+), а несоответствие знаком (-). |