ТК "КапиталЪ"
Россия
Воронежская область
Воронеж
ул. Дружинников, дом 8, этаж 3
8-800-600-8-112
С точки зрения химии, окружающий нас воздух – это смесь газов, состоящая из 78% азота, 21% кислорода, 0,03% углекислого газа, а также аргона, гелия, криптона, неона, ксенона, водорода, озона и других инертных газов в следовых концентрациях.
Если концентрации компонентов изменяются или добавляется другой газ, воздух перестает быть естественным. Изменение состава воздуха может быть чревато для здоровья и даже привести к летальному исходу. При этом смертельно опасные примеси далеко не всегда имеют запах, например, угарный газ его лишен. Если в повседневной жизни люди не так часто сталкиваются с внезапным небезопасным изменением воздуха, то на производстве это случается регулярно.
Многие технологические процессы на предприятиях металлургической, химической, нефтехимической промышленности, в ряде цехов машиностроительных заводов, на многих других производствах сопровождаются поступлением вредных газов и паров в атмосферный воздух.
Газовые загрязнения, как и аэрозольные, загрязняя атмосферный воздух, значительно ухудшают его качество, а в ряде случаев делают его непригодным для нахождения в нем людей. Некоторые металлы и их соединения, особенно из группы тяжелых металлов, представляют опасность при вдыхании их паров.
Спектр посторонних компонентов воздуха может быть очень широк. Он может варьировать от приятного аромата хороших духов до очень неприятного запаха сероводорода. И опасность, которую представляют собой загрязняющие воздух вещества, также значительно варьируется. Необходимо учитывать тип вещества, его концентрацию и продолжительность воздействия.
Если состав атмосферного воздуха как-либо изменился, он должен быть проверен, чтобы определить вещество, вызвавшее это изменение. Даже вещества с характерными запахами не могут быть надежно оценены с помощью обоняния. Чувствительность обонятельного нерва может снизиться после воздействия на него в течение определенного времени или многократного воздействия, не позволяя почувствовать даже концентрации, представляющие непосредственную угрозу. Через несколько часов мы даже не воспринимаем приятный аромат собственных духов, а высокие концентрации сероводорода не воспринимаются обонянием через очень короткое время.
Субъективно обоняние одного человека может быть более чувствительным к некоторым примесям воздуха, чем обоняние других. Во многих случаях вещества ощущаются в очень низких концентрациях, которые даже после длительного воздействия не обязательно вызывают неблагоприятные последствия для здоровья. В целом, обоняния достаточно для определения некоторых примесей воздуха, но существует необходимость в методе объективного газового анализа.
В профессиональной среде требуется измерение концентрации газов, а оценка концентрации возможна только при использовании специальных приборов. Для определения потенциальной опасности газа необходимо измерить его концентрацию и учесть продолжительность воздействия и другие параметры, такие как вид выполняемой работы.
Газоанализ начался с горнодобывающей промышленности. Чтобы проверить шахту на «рудничный газ», горняки использовали канареек. Канарейки чрезвычайно чувствительны к газам, в том числе угарному и метану, и погибают даже при их незначительном присутствии. Рудокопы брали клетку с птичкой с собой в шахту. Если 
канарейка начинала беспокоиться, люди понимали, что им грозит опасность, и спешно покидали выработку. К тому же канарейки постоянно поют, за счет чего служат своего рода звуковой сигнализацией: пока слышно пение, можно работать спокойно. Кстати, пернатые газоанализаторы в Великобритании использовали до 1986 года. Такой способ не отличался гуманностью, да и надежностью тоже. Потому вполне логично, что в начале XX века с развитием науки на смену живым «датчикам» пришли химические приборы – индикаторные трубки.
Согласно ГОСТ 12.1.007-76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» по степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:
I - вещества чрезвычайно опасные;
II - вещества высокоопасные;
III - вещества умеренно опасные;
IV - вещества малоопасные.
Около 90% всех отравлений токсичными веществами происходит при их поступлении через дыхательные пути. Рассмотрим самые распространенные газы и пары, которые могут присутствовать в воздухе рабочей зоны многих промышленных предприятий.
Углекислый газ (диоксид углерода, CO2) – бесцветный газ со слабым кислым запахом. Небольшое количество двуокиси углерода всегда присутствует в воздухе. Диоксид углерода не токсичен, но не поддерживает дыхание. Тяжелее воздуха. Углекислый газ скапливается в шахтах, бродильных отделениях пивоварен, в канализационных колодцах. Отравление углекислым газом можно получить даже в плохо проветриваемых помещениях с большим количеством людей, например школьных классах или офисах. Безопасная для человека концентрация СО2 составляет 0,03-0,2%, содержание до 5% вызывает отдышку, более высокие дозы (10% и выше) считаются смертельными и приводят к гибели от остановки дыхания. Источник - взрывные работы, пожар, работа двигателей внутреннего сгорания, гниение органических веществ, выделения из горных пород. Диоксид углерода относится к IV классу опасности (вещества малоопасные).
Окись углерода (CO, угарный газ) - газ без цвета, вкуса и запаха. Чрезвычайно токсичное вещество, прозванное «молчаливым убийцей».
Образуется в результате неполного сгорания углерода (сгорание углерода в условиях недостатка кислорода). Через легкие угарный газ проникает в кровь, легко соединяется с гемоглобином крови, препятствуя поступлению в кровь кислорода и вызывая кислородное голодание организма. Угарный газ способен вызывать легкое отравление при концентрации в воздухе 0,02 – 0,05 %. При концентрации свыше 1% летальный исход наступает после нескольких вдохов. Ежегодно от отравления угарным газом в мире погибает 1,6 млн. человек. Некоторые говорят, что ощущают запах угарного газа, но на самом деле это пахнущие примеси. Монооксид углерода немного легче воздуха, потому в закрытом помещении концентрируется под потолком. Угарный газ выделятся при любых видах горения, содержится в выхлопных газах автомобилей, образуется при взрывных работах, пожарах, работе двигателей внутреннего сгорания. Выделения окиси углерода происходят в литейных, термических, кузнечных цехах, в котельных, особенно работающих на угольном топливе. Обнаружить этот газ возможно только с помощью газоанализа. Оксид углерода относится к IV классу опасности (вещества малоопасные).
Сероводород (сернистый водород, H2S) – газ без цвета, со сладковатым вкусом и запахом «канализации». Сероводород ощутим по запаху уже при содержании его, равном 0,0001%. При небольшой концентрации сероводорода в воздухе человек быстро адаптируется к неприятному запаху, а при большой концентрации наступает паралич обонятельного нерва и практически сразу он перестает ощущаться. Обладает высокой токсичностью, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей, поступает в организм через легкие, в небольших количествах через кожу. Симптомами сильного отравления сероводородом являются тошнота, рвота и обморок. Поражает центральную нервную систему, нарушает кровоснабжение организма. Образуется при гниении белковых соединений, в составе которых содержатся аминокислоты с серой. Сероводород присутствует в канализации и очистных сооружениях, на мусорных полигонах, в природе – в составе попутных нефтяных газов. Сероводород относится ко II классу опасности (вещества высокоопасные).
Диоксид серы (сернистый газ, SO2) — бесцветный газ, имеет кислый и сильный раздражающий запах горящей серы. В организм поступает через дыхательные пути. Оказывает
сильное раздражающее действие на слизистые оболочки глаз, верхних дыхательных путей. При больших концентрациях могут быть более тяжелые последствия вплоть до потери сознания, отека легких. Встречается при сжигании топлива, содержащего серу, в котельных, кузницах, литейном производстве, при производстве серной кислоты, на медеплавильных заводах, в кожевенном производстве и ряде других. Весьма распространенное вредное вещество. Диоксид серы относится к III классу опасности (вещества умеренно опасные).
Хлор (Cl2) – ядовитый газ желтовато-зеленого цвета, тяжелее воздуха, с резким запахом и сладковатым, «металлическим» вкусом. Хлор применяют во многих отраслях промышленности, науки и бытовых нужд – в производстве поливинилхлорида, пластикатов, синтетического каучука, хлорорганических инсектицидов, для обеззараживания воды, в химическом производстве соляной кислоты, хлорной извести, в металлургии для производства чистых металлов (титана, олова, тантала, ниобия). Хлор – токсичный удушающий газ, при попадании в легкие вызывает ожог легочной ткани, удушье. Хлор относится ко II классу опасности (вещества высокоопасные).
Азот (N) - газ без цвета, вкуса и запаха. Азот химически не активный, однако, при очень высоких температурах, возникающих, например, во время взрывных
работ и электродуговой сварки, способен окисляться, образуя очень ядовитые газы. Увеличение содержания азота в воздухе оказывает влияние на человека вследствие уменьшения при этом содержания кислорода. Азот относится ко II классу опасности (вещества высокоопасные).
Окислы азота являются смесью соединений азота при их различном соотношении. Весьма распространенные вредные вещества, выделяются при производстве азотной кислоты, при производстве удобрений, при взрывных работах и др. Поступают в организм через дыхательные пути.
Диоксид азота представляет собой ядовитый газ красно-бурого цвета с резким неприятным запахом или желтоватую жидкость. Весьма ядовит, как и другие окислы азота. Двуокись азота вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз, а в тяжелых случаях – отек легких. Диоксид азота применяется при производстве серной и азотной кислот, также он используется в качестве окислителя в жидком ракетном топливе. Оксиды азота относятся ко II классу опасности (вещества высокоопасные).
«Лисий хвост» – жаргонное название выбросов в атмосферу оксидов азота на химических предприятиях. Название происходит от оранжево-бурого цвета диоксида азота. Оксиды азота, улетучивающиеся в атмосферу, представляют серьёзную опасность для экологической ситуации, так как способны вызывать кислотные дожди, а также сами по себе являются токсичными веществами, вызывающими раздражение слизистых оболочек.
Аммиак (NH3) – бесцветный газ с резким характерным запахом. В основном используется для производства азотных удобрений, азотной кислоты и
других продуктов химической промышленности. По физиологическому действию на организм относится к группе веществ удушающего и нейротропного действия, способных при ингаляционном поражении вызвать токсический отёк лёгких и тяжёлое поражение нервной системы. Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы – это человек и воспринимает как резкий запах. Пары аммиака вызывают обильное слезотечение, боль в глазах, химический ожог конъюнктивы и роговицы, потерю зрения, приступы кашля, покраснение и зуд кожи. Аммиак относится к IV классу опасности (вещества малоопасные).
Ртуть (Hg) – переходный металл, при комнатной температуре представляющий собой тяжёлую серебристо-белую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты. Ртуть широко используется при производстве различной техники, в металлургии, химической промышленности и сельском хозяйстве. Однако в связи с высокой токсичностью ртуть в современном мире все чаще заменяют на более безопасные вещества и методы производства без ее использования, на данный момент ртуть почти полностью вытеснена из медицины. Воздействие ртути – даже в небольших количествах – может вызывать серьёзные проблемы со здоровьем. Наиболее ядовиты пары и растворимые соединения ртути. Сама металлическая ртуть менее опасна, однако она постепенно испаряется даже при комнатной температуре. Пары могут вызвать тяжёлое отравление – проникновение ртути в организм чаще происходит именно при вдыхании ее паров, не имеющих запаха. Ртуть может оказывать токсическое воздействие на нервную, пищеварительную и иммунную системы, а также на легкие, почки, кожу и глаза. ВОЗ рассматривает ртуть в качестве одного из десяти основных химических веществ или групп химических веществ, представляющих значительную проблему для общественного здравоохранения. По классу опасности ртуть относится к I классу (чрезвычайно опасное химическое вещество).
используется широко. Для защиты от радиации – в медицине, атомной промышленности, научной деятельности. В электротехнике способность выдерживать коррозию привела к тому, что большинство автомобильных аккумуляторов сегодня являются свинцовыми, также из этого металла делают оболочку кабеля, предохранители, сверхпроводники. В военной промышленности используется при изготовлении снарядов, дроби, пуль. В строительстве применяется для производства цемента и шпатлевок, в защитных составах для керамики и стекла. Свинец и многие его соединения токсичны. Особенно ядовиты водорастворимые, например, ацетат свинца(II) и летучие, например, тетраэтилсвинец, соединения. Токсичны и пары расплавленного свинца. При остром отравлении наступают боли в животе, в суставах, судороги, обмороки. Свинец может накапливаться в костях, вызывая их постепенное разрушение, концентрируется в печени и почках. До принятия многими странами законодательных актов запрета применения тетраэтилсвинца в качестве антидетонационной присадки в моторные топлива, существенное загрязнение окружающей среды свинцом вызывалось выхлопами автомобильных двигателей, так как это металлоорганическое соединение свинца добавлялось в топливо с целью повышения октанового числа — так называемое этилирование бензина. В России этилированный бензин был запрещён с 15 ноября 2002 года. Свинец и его неорганические соединения токсичны, относятся к веществам I класса (опасности вещества чрезвычайно опасные).
Углеводороды ароматического ряда. В производстве широко применяют бензол, толуол, ксилол. Их получают при перегонке каменного угля на коксохимических заводах и перегонке нефти. В обычных условиях они находятся в жидком состоянии. Поступают в организм через дыхательные пути и кожу.
Наиболее опасным является бензол (C6H6). При непродолжительном вдыхании паров бензола не возникает немедленного отравления, поэтому до недавнего времени порядок работ с бензолом особо не регламентировался. В больших дозах бензол вызывает тошноту и головокружение, а в некоторых тяжелых случаях отравление может повлечь смертельный исход. Первым признаком отравления бензолом нередко бывает эйфория. Пары бензола могут проникать через неповрежденную кожу. Бензол относится ко II классу опасности (вещества высокоопасные).
Акролеин (C3H4O) – бесцветная легколетучая слезоточивая жидкость с резким запахом. Акролеин образуется при разложении дизельного топлива в условиях высокой температуры, является
одним из продуктов термического разложения глицерина и жиров-глицеридов, чем объясняются раздражающие слизистые оболочки свойства дыма горелого жира. Вследствие своей чрезвычайно высокой реакционной способности акролеин является токсичным, сильно раздражающим слизистые оболочки глаз и дыхательных путей соединением. Акролеин относится ко II классу опасности (вещества высокоопасные).
Альдегиды (анисовый, коричный, ацетальдегид, бензальдегид, формальдегид, хлораль) – очень ядовитые продукты разложения топлива при работе двигателей внутреннего сгорания. Наиболее опасным является формальдегид.
Формальдегид (HCHO) является бесцветным газом с резким запахом. Даже в низких концентрациях он раздражает кожу, глаза и носоглотку и обнаруживается по запаху. При остром ингаляционном отравлении – конъюнктивит, острый бронхит, вплоть до отёка лёгких. Постепенно нарастают признаки поражения центральной нервной системы (головокружение, чувство страха, шаткая походка, судороги). Формальдегид относится ко II классу опасности (вещества высокоопасные).
Метан (CH4) – газ без цвета, запаха и вкуса. Погибнуть человеку в воздухе с высокой концентрацией метана можно только от недостатка кислорода в воздухе. Так, при содержании в воздухе
25-30 % метана появляются первые признаки удушья (учащение пульса, увеличение объёма дыхания, нарушение координации тонких мышечных движений и т. д.). Более высокие концентрации метана в воздухе вызывают у человека кислородное голодание – головную боль, одышку – симптомы, характерные для горной болезни. Так как метан легче воздуха, он не скапливается в проветриваемых подземных сооружениях. Поэтому случаи гибели людей от удушья при вдыхании смеси метана с воздухом весьма редки. В больших количествах метан встречается на угольных месторождениях, в меньших - на месторождениях калийных солей, в небольших - на месторождениях некоторых других полезных ископаемых. Метан выделяется в смеси с другими газами, называемой «рудничным газом». Метан относится к IV классу опасности (вещества малоопасные).
Итак, мы рассмотрели самые распространенные и опасные газы и пары, встречающиеся в промышленном производстве и повседневной жизни человека. Необходимо помнить, что при работе с любыми химическими веществами, нужно учитывать их возможную опасность для здоровья человека и, в случае необходимости, использовать специализированные средства защиты.
