Влияние источников загрязнения на природную среду и организм человека

Аммиак — бесцветный газ с резким удушливым запахом нашатырного спирта. Смесь паров аммиака с воздухом при объёмном содержании от 15 до 28% (107-200 мг/л) является взрывоопасной. Давление взрыва аммиачно-воздушной смеси может достичь 0,45 МПа при объемном содержании аммиака в воздухе свыше 11% (78,5 мг/л). При наличии открытого пламени начинается его горение. При давлении 1013 ГПа (760 мм рт. ст.) температура кипения составляет — 33,3°С, затвердевания — 77,9°С, воспламенения 630°С.

Нормы содержания аммиака в воздухе:

1. предельно допустимое в рабочей зоне 0,0028%;
2. не вызывает последствий в течение часа 0,035%;
3. опасное для жизни 0,7 мг/л, или 0,05-0,1%;
4. величина 1,5—2,7 мг/л, или 0,21—0,39% вызывает смертельный исход через 30-60 мин.

Аммиак вызывает поражение организма, особенно дыхательных путей. Признаки его действия: насморк, кашель, затрудненное дыхание, резь в глазах, слезоточивость. При соприкосновении жидкого аммиака с кожей возникает отморожение, возможны ожоги 2-й степени. Пострадавшего человека транспортировать в горизонтальном положении.

Синильная кислота (HCN) и ее соли (цианиды) выпускаются химической промышленностью в больших количествах. Она широко используется при получении пластмасс и искусственных волокон, в гальванопластике, при извлечении золота из золотоносных руд. При нормальных условиях синильная кислота — бесцветная, прозрачная, летучая, легковоспламеняющаяся жидкость с запахом горького миндаля. Плавится при температуре — 14°С, кипит при 25,6°С. Температура вспышки равна — 17°С. Пары синильной кислоты с воздухом образуют взрывоопасные смеси при 5,6-40% (объемных). Синильная кислота — один из сильнейших ядов, приводящих к параличу нервной системы. Она проникает в организм через желудочно-кишечный тракт, кровь, органы дыхания, а при большой концентрации ее паров — через кожу.

Она плохо адсорбируется активированным углем, т.е. надо применять промышленные противогазы марок Б, БКФ, имеющих специальные химические поглотители. Отравляющее действие синильной кислоты зависит от количества и скорости поступления ее в организм: 0,02-0,04 мг/л безболезненно переносятся в течение шести часов; 0,12-0,15 мг/л — опасны для жизни через 30-60 мин; 1 мг/л и выше приводят практически к моментальному смертельному исходу. Поражающее действие синильной кислоты обусловлено блокированием железосодержащих ферментов клеток, регулирующих потребление ими кислорода. Она во всех отношениях смешивается с водой и растворителями.

Сернистый ангидрид (двуокись серы, сернистый газ) получается при сжигании серы на воздухе. Это бесцветный газ с резким запахом. При нормальном давлении переходит в жидкое состояние при температуре — 75°С, в 2,2 раза тяжелее воздуха. Хорошо растворяется в воде (при нормальных условиях в одном объеме воды растворяется до 40 объемов газа), образуя сернистую кислоту. Используется при получении серной кислоты и ее солей, в бумажном и текстильном производстве, при консервировании фруктов, для дезинфекции помещений. Жидкий сернистый ангидрид применяется как хладоагент или растворитель.

Среднесуточная ПДК сернистого ангидрида в атмосфере населенного пункта 0,05 мг/м3, а в рабочем помещении 10 мг/м3. Даже малая концентрация его создает неприятный вкус во рту и раздражает слизистые оболочки, более высокая концентрация раздражает кожу, вызывает кашель, боль в глазах, жжение, слезоточивость, возможны ожоги. При более высокой концентрации появляется хрипота, одышка и быстрая потеря сознания. Возможен смертельный исход. Первая помощь: вынести пострадавшего на свежий воздух, кожу и слизистые оболочки промыть водой или 2% раствором питьевой соды, а глаза — проточной водой: не менее 15 мин.

Заражение воздуха с поражающей концентрацией может произойти в случае производственной аварии на химически опасном объекте (ХОО), утечке при хранении или транспортировке. Опасную зону изолировать, посторонних удалить, работать только в средствах защиты. В зависимости от концентрации сернистого ангидрида используются промышленные противогазы марки В, Е, БКФ, или изолирующие противогазы (если концентрация его неизвестна). Разлившуюся жидкость оградить земляным валом, не допускать попадания в нее воды (при тушении пожара!). Обеспечить изоляцию жидкого сернистого ангидрида от водоемов, систем водоснабжения и канализации.

Гептил (гидразин, диамид, несимметричный диметилгидразин) — дымящая на воздухе жидкость с неприятным запахом. Плавится при +1,5°С. Растворяется в воде, спиртах, аминах, не растворяется в углеводородах. Гигроскопичен, образует взрывоопасные смеси с воздухом, при контакте с асбестом, углем, железом способен к самовоспламенению. Тяжелее воздуха. Разлагается в присутствии катализатора или при нагреве выше 300°С. Относится чрезвычайно опасным веществам (1-й класс опасности). ПДК в воздухе рабочей зоны 0,1 мг/м3. Применяется наиболее часто как горючий компонент ракетного топлива.

При проливе проникает глубоко в почву (более 1 м) и сохраняется без изменения до 20 лет. Проникает в организм через кожу, слизистые или ингаляционным путем (в виде пара). Пороговая токсодоза 14 000, кратковременная допустимая концентрация 6 мг/м3, опасная для жизни 100 мг/м3, смертельная — 400 мг/м3. Вызывает временную слепоту (до недели), ожог на коже, при всасывании в кровь приводит к нарушениям в центральной нервной и сердечнососудистой системах, крови (разрушение эритроцитов и анемия). Регистрируется: возбуждение, мышечная слабость, судороги, паралич, снижение пульса, острая сосудистая недостаточность, тошнота, рвота, понос, возможно поражение почек и печени, коматозное состояние. При выходе из комы может быть психоз с бредом, слуховые и зрительные галлюцинации в течение нескольких дней.

Наличие гептила в воздухе определяется фотометрическим способом, а при ЧС — с помощью индикаторных трубок на гептил.

Азотная промышленность обеспечивает выпуск более 50 видов продукции сельского хозяйства (аммиак, минеральные удобрения, капролактам).

Азотная кислота имеет плотность 1,502 г/см.3 Ее пары в 2,2 раза тяжелее воздуха. Смешивается с водой во всех отношениях с выделением тепла. Весьма гигроскопична, сильно «дымит» на воздухе, действует на все металлы, кроме «благородных» и алюминия. Органические материалы воспламеняет, выделяя при этом окислы азота, обладающие высокими поражающими свойствами. При попадании кислоты в скипидар или спирт происходит взрыв. Токсические дозы: поражающая 1,5 мг/л, смертельная 7,8 мг/л.

Химически опасным объектом (ХОО) называют объект экономики (ОЭ), при аварии или разрушении которого могут произойти массовые токсические поражения людей, животных, растений, нанесен существенный вред окружающей природной среде.

Нормативными документами установлен перечень АХОВ и установлены нормы их хранения на ХОО, вокруг которого в зависимости от этого устанавливается санитарно-защитная зона. Ее величина для ХОО 1-го класса составляет 1 км, для ХОО 2-го класса — 0,5 км, 3-го класса — 0,3 км, 4-го класса — 100 м, 5-го класса — 50 м. Администрация ХОО должна обеспечить безопасность населения в районе своего размещения, а при необходимости провести дополнительные мероприятия: оповещение, обеспечение средствами защиты, эвакуацию населения района. Должны быть резервные емкости для перекачки из аварийных или сбора разлившихся АХОВ.

Получила развитие новая отрасль химии — производство синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ), на которые имеется большой спрос (стирка всевозможных тканей, особенно изготовленных из химических волокон, экономия расхода натуральных жиров, изготовление синтетических моющих средств, используются в качестве смачивателей, эмульгаторов, пенообразователей). Это привело к появлению в сточных водах нового вида загрязнений, которые вызывают серьезные затруднения при их очистке (главным образом на процессы коагуляции и осаждения). ПАВ, являясь продуктами синтеза, по своему химическому строению значительно отличается от природных органических соединений, что сказывается на их способности к биологическому распаду.

В районах, не имеющих очистки стоков, отмечается загрязнение подземных вод. ПАВ состоит из гидрофобной и гидрофильной частей. Обычно гидрофобная часть состоит из парафиновой цепи, бензольного или нафталинового кольца с алкильными радикалами. Гидрофильной частью ПАВ обычно является карбоксильная (СОО-), сульфатная (SO-), сульфонатная (OSO-), скопление гидрофильных остатков, групп, содержащих азот.

В отличие от жирового мыла ПАВ, являясь солями сильной кислоты и сильного основания, либо совершенно не гидролизуется, либо требует повышения температуры, сильной среды, что обусловливает устойчивость ПАВ к химическому воздействию. Высокая пенообразующая способность ПАВ причиняет большие неприятности аэрационным сооружениям и водоемам.

В большинстве случаев на предприятиях бытовой химии сточные воды образуются в результате промывки оборудования при изменении технологического процесса или смене выпускаемой продукции, при подготовке и мойке тары, мокрой уборке помещений (школьно-оформительские и гуашевые краски, пастообразные смеси пигментов).

В результате аварии на ХОО часто возникает очаг химического поражения (ОчХП), который характеризуется длиной и шириной зоны непосредственного заражения. В свою очередь длину зоны распространения АХОВ можно разделить на зону смертельной и поражающей концентрации. Размеры ОчХП зависят от количества АХОВ в «выбросе», их типа, характера выброса, метеоусловий, рельефа местности, характера застройки, растительности.

Промышленные отходы весьма разнообразны, особенно по химическому составу. Экологическая характеристика предприятия предполагает оценку прогрессивности технологии, полноты использования сырья и топлива, применяемых схем очистки промышленных отходов, характеристик потоков отходящих вод и газов, отчуждаемой территории, общую экологическую оценку ущерба, наносимого предприятием окружающей среде и детализацию этой оценки по видам продукции.

В общем объеме загрязнения ОС России промышленными отходами доля машиностроения достигает 2%. Основные характеристики загрязнений (твердых, жидких и газообразных) машиностроения приведены в таблицах.

К твердым отходам машиностроения относятся шлаки, окалина, зола, горелая формовочная земля, шламы, флюсы, абразивы, древесные отходы, пластмассы, бумага и другие виды мусора. Наиболее экологически опасными загрязнителями являются оксид и диоксид серы, оксиды азота, твердые вещества из состава литейных форм.

Характеристика воды	Качество воды
	от источника	в стоке
Цвет	Без цвета	Желто-бурый
Запах	Без запаха	Нефти
Взвешенные вещества, мг/л	20-30	220-822
рН	7,5	7,6-8,5
Щелочность, мг-экв/л	2,8-3	3-7,6
Химический состав, мг/л:
Сl2	13-28	41-198
SO4	73-78	108-290
NO2	0,07-0,1	0,1-7
NO3	—	Следы
NO4	—	1-40
Fe + общ.	0,1-0,2	9-40
Нефтепродукты и смолы, мг/л	—	0-92
Окисляемость, мг/л кислорода	6,6-7,1	13-90

Тип цеха	Вид сточных вод	Основные примеси	Концентрация, кг/м3	Температура, °С
Металлургический	От Охлаждения	Взвешенные вещества	0,05	45
		Масла	0,01
Литейный	Влажная газоочистка	Минеральная пыль	4	65
	от грануляторов,	Песок, шлак	40	50
	от гидровыбивки	Песок, окалина,	15	30
	литья	глина
	Регенерация земли	Органика	0,05	30
Кузнечно-прессовый	Охлаждение	Взвешенные
	поковок	вещества	0,2
	и оборудования	Окалина	8	40
		Масла	15

Выброс	Агломерат	Домны	Выплавка стали	Прокатное
Пыль	20-25	100-106	13-32	0,1-0,2
Оксид углерода	20-25	600-605	0,4-0,5	0,7 кг/м2
Оксиды серы	3-25	0,2-0,3	0,4-35	0,4
Оксиды азота	—	—	0,3-3	0,5
Сероводород		10-60	—

На металлургических предприятиях в среднем ежегодно образуется до 3 млн т отходов, из них утилизируется и обезвреживается не более 34%.

Частым случаем аварии на объекте нефтехимии является разлив нефтепродуктов.

Технология очистки грунтов от нефтепродуктов включает:

1. определение уровня загрязнения грунта по глубине и по площади;
2. оценку инженерно-геологических и климатических условий.