Substancje szkodliwe Emisje szkodliwych substancji do atmosfery. Klasyfikacja substancji szkodliwych

Tematem tego artykułu są szkodliwe substancje (BB), które zanieczyszczają atmosferę. Są niebezpieczne dla życia społeczeństwa i przyrody jako całości. Problem zminimalizowania ich wpływu dzisiaj jest naprawdę rażący, ponieważ wiąże się z faktyczną degradacją środowiska ludzkiego.

Klasycznymi źródłami materiałów wybuchowych są elektrownie cieplne; silniki samochodowe; kotłownie, zakłady produkujące cement, nawozy mineralne, różne barwniki. Obecnie ludzie produkują ponad 7 milionów związków chemicznych i substancji! Każdego roku nomenklatura ich produkcji wzrasta o około tysiąc sztuk.

Nie wszystkie są bezpieczne. Według wyników badań środowiskowych najbardziej zanieczyszczające emisje szkodliwych substancji do atmosfery są ograniczone przez nomenklaturę 60 związków chemicznych.

Krótko o atmosferze makroregionu

Przypomnij sobie, jaka jest atmosfera Ziemi. (W końcu jest to logiczne: należy sobie wyobrazić zanieczyszczenie, o którym opowie ten artykuł).

Powinien być przedstawiony jako unikalnie ułożona skorupa powietrzna planety, połączona z nią grawitacją. Uczestniczy w rotacji Ziemi.

Granica atmosfery znajduje się na poziomie od jednego do dwóch tysięcy kilometrów nad powierzchnią ziemi. Obszary powyżej nazywane są koroną ziemską.

Główne składniki atmosferyczne

Skład atmosfery charakteryzuje się mieszaniną gazów. Substancje szkodliwe z reguły nie są w nim zlokalizowane, rozmieszczone na rozległych przestrzeniach. Większość azotu w atmosferze ziemskiej (78%). Następny zajmowany w nim ciężar właściwy to tlen (21%), argon jest o rząd wielkości mniejszy (około 0,9%), a dwutlenek węgla wynosi 0,3%. Każdy z tych składników jest ważny dla zachowania życia na Ziemi. Azot, który jest częścią białek, jest regulatorem utleniania. Tlen jest niezbędny do oddychania, będąc jednocześnie silnym utleniaczem. Dwutlenek węgla izoluje atmosferę, przyczyniając się do efektu cieplarnianego. Jednak niszczy warstwę ozonową chroniącą przed promieniowaniem ultrafioletowym ze słońca (którego maksymalna gęstość spada na wysokości 25 km).

Ważnym składnikiem jest również para wodna. Jego największe stężenie występuje w strefach lasów równikowych (do 4%), najmniejsze - nad pustyniami (0,2%).

Ogólne informacje o zanieczyszczeniu

Substancje szkodliwe są uwalniane do atmosfery zarówno w wyniku pewnych procesów zachodzących w samej naturze, jak i w wyniku działania antropogenicznego. Uwaga: współczesna cywilizacja zmieniła drugi czynnik w dominujący.

Najważniejsze niesystematyczne naturalne procesy zanieczyszczające to erupcje wulkanów i pożary lasów. Natomiast powstały pyłek roślin, produkty odpadowe z populacji zwierząt itp. Regularnie zanieczyszczają atmosferę.

Antropogeniczne czynniki zanieczyszczenia środowiska uderzają swoją skalą i różnorodnością.

Sama cywilizacja wysyła do powietrza około 250 milionów ton dwutlenku węgla, warto jednak wspomnieć o produktach spalania 701 milionów ton paliwa zawierającego siarkę emitowanego do atmosfery. Produkcja nawozów azotowych, barwników anilinowych, celuloidu, jedwabu wiskozowego - wymaga dodatkowego napełnienia powietrzem przy użyciu 20,5 miliona ton azotowych „lotnych” związków.

Imponujące są również zapylone emisje szkodliwych substancji do atmosfery towarzyszące wielu rodzajom produkcji. Ile pyłu wyrzucają w powietrze? Dużo:

• pył dostający się do atmosfery podczas spalania węgla wynosi 95 milionów ton rocznie;
• kurz w produkcja cementu - 57,6 mln ton;
• pył powstający podczas wytopu surówki - 21 milionów ton;
• pył dostający się do atmosfery podczas wytopu miedzi - 6,5 miliona ton

Problemem naszych czasów stały się emisje do powietrza setek milionów samochodów z tlenku węgla, a także związków metali ciężkich. W ciągu zaledwie jednego roku na świecie powstaje 25 milionów nowych „żelaznych koni”! Substancje szkodliwe chemicznie wytwarzane przez armie samochodowe wielkich metropolii prowadzą do takiego zjawiska, jak smog. Jest wytwarzany przez tlenki azotu zawarte w samochodowych spalinach i oddziałujące z węglowodorami obecnymi w powietrzu.

Współczesna cywilizacja jest paradoksalna. Z powodu niedoskonałych technologii szkodliwe substancje w taki czy inny sposób nieuchronnie uwalniają się do atmosfery. Dlatego ścisłe minimalizacje legislacyjne tego procesu zyskują obecnie szczególne znaczenie. Charakterystyczne jest to, że całe spektrum zanieczyszczeń można sklasyfikować według wielu kryteriów. W związku z tym klasyfikacja substancji szkodliwych tworzonych przez czynnik antropogeniczny i zanieczyszczających atmosferę sugeruje kilka kryteriów.

Klasyfikacja według stanu agregacji. Dyspersja

Materiał wybuchowy charakteryzuje pewien stan agregacji. W związku z tym, w zależności od ich natury, mogą rozprzestrzeniać się w atmosferze w postaci gazu (pary), cząstek ciekłych lub stałych (układy rozproszone, aerozole).

Stężenie szkodliwych substancji w powietrzu ma największe znaczenie w tzw. Systemach rozproszonych, charakteryzujących się zwiększoną penetracją pyłu lub mgły materiałów wybuchowych. Takie systemy charakteryzowane są za pomocą klasyfikacji opartych na zasadzie dyspersji pyłu i aerozolu.

Dla rozproszenia pyłu określa się pięć grup:

• wielkości cząstek co najmniej 140 mikronów (bardzo gruba);
• od 40 do 140 mikronów (gruby);
• od 10 do 40 mikronów (średnie);
• od 1 do 10 mikronów (drobna);
• mniej niż 1 mikron (bardzo dobrze).

W przypadku cieczy dyspersję dzieli się na cztery kategorie:

• wielkość kropli do 0,5 mikrona (super cienka mgła);
• od 0,5 do 3 mikronów (drobna mgła);
• od 3 do 10 mikronów (gruba mgła);
• więcej niż 10 mikronów (spray).

Klasyfikacja materiałów wybuchowych na podstawie toksyczności

Najczęściej wymieniana jest klasyfikacja substancji szkodliwych ze względu na ich wpływ na organizm ludzki. Porozmawiamy o tym bardziej szczegółowo.

Największym niebezpieczeństwem wśród całego zestawu materiałów wybuchowych są substancje toksyczne lub trucizny, działające proporcjonalnie do ich ilości, która dostała się do ludzkiego ciała.

Wartość toksyczności takich materiałów wybuchowych ma określoną wartość liczbową i jest definiowana jako odwrotność ich średniej śmiertelnej dawki dla ludzi.

Jego wskaźnik dla wyjątkowo toksycznych materiałów wybuchowych wynosi do 15 mg / kg żywej wagi, wysoce toksyczny - od 15 do 150 mg / kg; umiarkowanie toksyczny - od 150 do 1,5 g / kg, niska toksyczność - ponad 1,5 g / kg. To śmiercionośne chemikalia.

Na przykład nietoksyczne materiały wybuchowe obejmują gazy obojętne, które są neutralne dla ludzi w normalnych warunkach. Zauważamy jednak, że pod wysokim ciśnieniem działają one narkotycznie na ludzkie ciało.

Klasyfikacja toksycznych materiałów wybuchowych według stopnia narażenia

Ta systematyzacja materiałów wybuchowych oparta jest na prawnie zatwierdzonym wskaźniku, który określa ich stężenie, które przez długi czas nie powoduje chorób i patologii nie tylko w badanym pokoleniu, ale także w kolejnych. Nazwa tego standardu to maksymalne dopuszczalne stężenie (MPC).

W zależności od wartości MPC rozróżnia się cztery klasy substancji szkodliwych.

• I klasa materiałów wybuchowych. Niezwykle niebezpieczne materiały wybuchowe (MPC - do 0,1 mg / m³): ołów, rtęć.
• II klasa materiałów wybuchowych. Wysoce niebezpieczne materiały wybuchowe (MPC od 0,1 do 1 mg / m³): chlor, benzen, mangan, zasady żrące.
• III klasa materiałów wybuchowych. Umiarkowanie niebezpieczne materiały wybuchowe (MPC od 1,1 do 10 mg / m³): aceton, dwutlenek siarki, dichloroetan.
• Klasa IV BB. Materiały wybuchowe niskiego ryzyka (MPC - więcej niż 10 mg / m³): alkohol etylowy, amoniak, benzyna.

Przykłady szkodliwych substancji różnych klas

Ołów i jego związki są uważane za trucizny. Ta grupa to najbardziej niebezpieczne chemikalia. Dlatego ołów należy do pierwszej klasy materiałów wybuchowych. Maksymalne dopuszczalne stężenie maleńki wynosi 0,0003 mg / m2³. Zadziwiający efekt wyraża się w paraliżu, wpływie na inteligencję, aktywność fizyczną i słuch. Ołów powoduje raka, a także wpływa na dziedziczność.

Amoniak lub azotek wodoru należy do drugiej klasy zgodnie z kryterium zagrożenia. Jego MPC wynosi 0,004 mg / m2³. Jest to bezbarwny gaz żrący, który jest około dwa razy lżejszy od powietrza. Wpływa przede wszystkim na oczy i błony śluzowe. Powoduje oparzenia, uduszenie.

Podczas ratowania dotkniętych chorobą należy podjąć dodatkowe środki bezpieczeństwa: mieszanina amoniaku z powietrzem jest wybuchowa.

Bezwodnik siarki zalicza się do trzeciej klasy zgodnie z kryterium zagrożenia. Jest to MPC_atm. wynosi 0,05 mg / m2³i RPP. h. - 0,5 mg / m³.

Powstaje podczas spalania tak zwanych rodzajów rezerwowych paliwa: węgiel, olej opałowy, gaz niskiej jakości.

W małych dawkach powoduje kaszel, ból w klatce piersiowej. Średnie zatrucie charakteryzuje się bólem głowy i zawrotami głowy. Ciężkie zatrucie charakteryzuje się toksycznym duszącym zapaleniem oskrzeli, zmianami krwi, tkanką zębową, krwią. Szczególnie wrażliwy na bezwodnik siarczkowy astmy.

Tlenek węgla (tlenek węgla) należy do czwartej klasy materiałów wybuchowych. Jego PDKatm. - 0,05 mg / m³i RPP. h. - 0,15 mg / m3. Nie ma zapachu, nie ma koloru. Ostre zatrucie charakteryzuje się kołataniem serca, osłabieniem, dusznością, zawrotami głowy. Średnie stopnie zatrucia charakteryzują się skurczem naczyń, utratą przytomności. Ciężkie - zaburzenia oddechowe i krążenia, śpiączka.

Głównym źródłem tlenku węgla o charakterze antropogenicznym są gazy spalinowe z samochodów. Szczególnie intensywnie wyróżnia się transportem, w którym z powodu złej jakości konserwacji temperatura spalania benzyny w silniku jest niewystarczająca lub gdy dopływ powietrza do silnika jest nieregularny.

Metoda ochrony atmosfery: zgodność z normami granicznymi

Organy służby sanitarno-epidemiologicznej stale monitorują, czy poziom szkodliwych substancji jest obserwowany na poziomie niższym niż ich maksymalne dopuszczalne stężenie.

Stosując regularne pomiary przez cały rok, rzeczywiste stężenie materiałów wybuchowych w atmosferze, przy użyciu specjalnej formuły, tworzy wskaźnik średniego rocznego stężenia (IZA). Odzwierciedla także wpływ szkodliwych substancji na zdrowie ludzi. Ten wskaźnik pokazuje długoterminowe stężenie szkodliwych substancji w powietrzu zgodnie z następującym wzorem:

In = ∑ = ∑ (xi / MPC i) Ci

gdzie Xi jest średnim rocznym stężeniem materiałów wybuchowych;

Ci - współczynnik uwzględniający stosunek MPC i-tej substancji i MAC dwutlenku siarki;

W - IZA.

Wartość ISA mniejsza niż 5 odpowiada niskiemu poziomowi zanieczyszczenia, 5-8 określa średni poziom, 8-13 - wysoki poziom, ponad 13 oznacza znaczne zanieczyszczenie powietrza.

Rodzaje stężeń granicznych

Tak więc dopuszczalne stężenie szkodliwych substancji w powietrzu (a także w wodzie i glebie, chociaż ten aspekt nie jest przedmiotem tego artykułu) jest ustalane w laboratoriach środowiskowych w powietrzu atmosferycznym dla większości materiałów wybuchowych poprzez porównanie rzeczywistych wskaźników z ustalonymi i normalnie ustalonymi MPC atmosferycznymi .

Ponadto w przypadku takich pomiarów bezpośrednio w rozliczeniach istnieją złożone kryteria określania stężeń - SECS (przybliżone bezpieczne poziomy narażenia), obliczone jako rzeczywista średnia ważona całkowita MPCatm. natychmiast za dwieście materiałów wybuchowych.

To jednak nie wszystko. Jak wiadomo, łatwiej jest zapobiec zanieczyszczeniu powietrza niż go wyeliminować.Być może dlatego maksymalne dopuszczalne stężenia szkodliwych substancji w największych ilościach są mierzone przez ekologów bezpośrednio w sektorze produkcyjnym, który jest najbardziej intensywnym donorem wybuchowym w środowisku.

Dla takich pomiarów ustalono pewne parametry maksymalnego stężenia wybuchowego, przekraczając pod względem ich wartości liczbowych wziętą powyżej MPCatm. Stężenia te są określane na obszarach bezpośrednio ograniczonych zasobami produkcyjnymi. Aby ujednolicić ten proces, wprowadzono koncepcję tzw. Obszaru roboczego (GOST 12.1.005-88).

Co to jest miejsce pracy?

Obszar roboczy to miejsce pracy, w którym pracownik produkcyjny stale lub tymczasowo wykonuje zaplanowane zadania. Domyślnie określona przestrzeń wokół niego ma ograniczoną wysokość do dwóch metrów. Samo miejsce pracy (RM) oznacza obecność różnego sprzętu produkcyjnego (pierwotnego i wtórnego), sprzętu organizacyjnego i technologicznego oraz niezbędnych mebli. W większości przypadków szkodliwe substancje w powietrzu pojawiają się przede wszystkim w miejscu pracy.

Jeśli pracownik w RM ma ponad 50% swojego czasu pracy lub jeśli pracował tam nieprzerwanie przez co najmniej 2 godziny, wówczas RM nazywa się stałym. W zależności od charakteru samej produkcji proces produkcyjny może również zachodzić w zmieniających się geograficznie obszarach pracy. W takim przypadku pracownikowi nie przydzielono miejsca pracy, a jedynie miejsce stałego pojawienia się na liście - pokój, w którym odnotowano jego przybycie i wyjazd do pracy.

Z reguły ekolodzy najpierw mierzą stężenie szkodliwych substancji w stałych PM, a następnie - w obszarach obecności personelu.

Stężenie materiałów wybuchowych w obszarze roboczym. Dokumenty prawne

W przypadku obszarów pracy stężenie substancji szkodliwych definiuje się jako bezpieczne dla życia i zdrowia pracownika podczas jego pełnego doświadczenia zawodowego, pod warunkiem, że przebywa on 8 godzin dziennie i 41 godzin tygodniowo.

Zwracamy również uwagę, że maksymalne stężenie szkodliwych substancji w obszarze roboczym znacznie przekracza maksymalne dopuszczalne stężenie powietrza w osadach. Powód jest oczywisty: osoba pozostaje w miejscu pracy tylko podczas zmiany.

GOST 12.1.005-88 SSBT znormalizował dopuszczalne ilości materiałów wybuchowych w obszarach roboczych na podstawie klasa zagrożenia lokale i stan skupienia materiałów wybuchowych tam zlokalizowanych Przedstawimy Ci w formie tabeli niektóre informacje z powyższego GOST:

Tabela 1. Stosunek MPC dla atmosfery i obszaru roboczego

Przy określaniu szkodliwych substancji w obszarze roboczym ekolodzy wykorzystują ramy prawne:

- GN (standardy higieny) 2.2.5.686-96 „Materiały wybuchowe MPC w powietrzu Rzeczypospolitej Polskiej”.

- SanPiN (przepisy i regulacje sanitarno-epidemiologiczne) 2.2.4.548-96 „Wymagania higieniczne dla mikroklimatu pomieszczeń przemysłowych”.

Mechanizm infekcji atmosferycznych

Szkodliwe chemikalia uwalniane do atmosfery tworzą pewną strefę zanieczyszczenia chemicznego. Ten ostatni charakteryzuje się głębokością dystrybucji powietrza zanieczyszczonego materiałami wybuchowymi. Wietrzna pogoda przyczynia się do jej szybszego rozproszenia. Wzrost temperatury powietrza zwiększa stężenie materiałów wybuchowych.

Na rozkład substancji szkodliwych w atmosferze mają wpływ zjawiska atmosferyczne: inwersja, izoterma, konwekcja.

Pojęcie inwersji wyjaśnia znane zdanie: „Im cieplejsze powietrze, tym jest ono wyższe”. Z powodu tego zjawiska dyspersja mas powietrza jest zmniejszona, a wysokie stężenia materiałów wybuchowych trwają dłużej.

Pojęcie izotermii wiąże się z pochmurną pogodą. Sprzyjające warunki występują zwykle rano i wieczorem. Nie zwiększają, ale także nie osłabiają rozprzestrzeniania się materiałów wybuchowych.

Konwekcja, tj. Rosnące prądy powietrza rozpraszają strefę infekcji materiałów wybuchowych.

Sama strefa zakażenia podzielona jest na obszary o śmiertelnym stężeniu i charakteryzuje się stężeniami mniej szkodliwymi dla zdrowia.

Zasady pomocy osobom dotkniętym infekcją materiałami wybuchowymi

Narażenie na szkodliwe substancje może prowadzić do naruszenia zdrowia ludzi, a nawet śmierci. Jednocześnie udzielona na czas pomoc może uratować im życie i zminimalizować szkodę dla zdrowia. W szczególności następujący schemat pozwala zdrowiu personelu produkcyjnego w obszarach roboczych ustalić fakt zniszczenia materiałów wybuchowych:

Schemat 1. Objawy zmian BB

Co należy i nie należy robić w przypadku ostrego zatrucia?

• Na ofiarę nakłada się maskę gazową i ewakuuje z zagrożonego obszaru w jakikolwiek możliwy sposób.
• Jeśli ubrania osoby dotkniętej chorobą są mokre, są usuwane, dotknięte obszary skóry są myte wodą, ubrania są zastępowane suchymi.
• W przypadku nierównomiernego oddychania ofiara powinna mieć możliwość oddychania tlenem.
• Wykonuj sztuczne oddychanie z obrzękiem płuc jest zabronione!
• Jeśli skóra zostanie dotknięta, należy ją umyć, przykryć bandażem z gazy i skontaktować się z placówką medyczną.
• Jeśli materiały wybuchowe dostaną się do gardła, nosa, oczu, są myte 2% roztworem sody do picia.

Zamiast wniosku. Poprawa obszaru roboczego

Poprawa atmosfery znajduje swój konkretny wyraz w kategoriach, jeśli faktyczne stężenie szkodliwych substancji w atmosferze jest znacznie niższe niż MPCatm. (mg / m³), a mikroklimat pomieszczeń przemysłowych nie przekracza maksymalnego dopuszczalnego poziomu stężenia. (mg / m³).

Kończąc prezentację materiału, zaakcentujemy problem precyzyjnej poprawy obszarów roboczych. Powód jest jasny. W końcu to produkcja zaraża środowisko. Dlatego wskazane jest zminimalizowanie procesu zanieczyszczenia u źródła.

Dla takiej poprawy niezwykle ważne są nowe, bardziej przyjazne dla środowiska technologie, eliminujące emisję szkodliwych substancji do obszaru roboczego (i odpowiednio do atmosfery).

Jakie środki są w tym celu podejmowane? Zarówno piece, jak i inne instalacje termiczne przekształcane są w paliwo, wykorzystując gaz, znacznie mniej zanieczyszczające powietrze wybuchowe. Ważną rolę odgrywa niezawodne uszczelnianie urządzeń produkcyjnych i obiektów magazynowych (zbiorników) do przechowywania materiałów wybuchowych.

Zakłady produkcyjne są ogólnie wyposażone w wentylację wyciągową, aby poprawić mikroklimat za pomocą wentylatorów kierunkowych, powstaje ruch powietrza. Skuteczny system wentylacji jest brany pod uwagę, gdy zapewnia obecny poziom szkodliwych substancji na poziomie nie większym niż jedna trzecia ich MPC.s.

Ze względu na odpowiedni rozwój naukowy zaleca się radykalne zastąpienie toksycznych szkodliwych substancji w miejscu pracy nietoksycznymi.

Czasami (w obecności suchych, zmiażdżonych materiałów wybuchowych w powietrzu ziem rzadkich) dobry nawilżenie uzyskuje się dzięki poprawie powietrza.

Przypomnij również, że miejsca pracy powinny być również chronione przed najbliższymi źródłami promieniowania, do których używają specjalnych materiałów i ekranów.