Лабор.-ВПХР-УГ 2
.pdfМинистерство образования Республики Беларусь
БЕЛОРУССКО – РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»
КОНТРОЛЬ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Методические указания к лабораторной работе
по курсу «Защита населения и хозяйственных объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность»
Могилев 2008
|
2 |
УДК |
Составитель ст. преп. |
|
Е.В.Жаравович |
Контроль химического загрязнения окружающей среды. Методические указания по курсу «Защита населения и хозяйственных объектов в ЧС. Радиационная безопасность» для студентов-заочников высших учебных заведений. Могилев: БРУ, 2008— 27 с.
В методических указаниях рассмотрены теоретические положения о воздействии опасных химических веществ и сильнодействующих ядовитых веществ на окружающую среду и организм человека, устройство, назначение и принципы работы приборов ВПХР и УГ-2, описана методика проведения экспериментов.
Одобрено кафедрой «Безопасность жизнедеятельности» «29» ноября 2008 г., протокол № 12.
Рецензент |
ст.преп. Фойницкая И.Н. |
Редактор |
Авдевич Л.В. |
Рекомендовано к опубликованию комиссией методического совета
Ответственный за выпуск Е.В.Жаравович
Контроль химического загрязнения окружающей среды
© Елена Владимировна Жаравович, 2008
Содержание
|
3 |
|
Цель работы |
4 |
|
Техника безопасности при выполнении экспериментальной |
|
|
части работы |
4 |
|
1 Порядок выполнения работы |
4 |
|
2 Теоретическая часть |
5 |
|
2.1 |
Основные положения |
5 |
2.2 |
Токсичность ХОВ( СДЯВ ) |
5 |
2.3 |
Классификация химических веществ |
6 |
2.4 |
Физические свойства наиболее распространенных |
|
ХОВ (СДЯВ) |
10 |
|
2.5 |
Общий характер действия и признаки |
|
поражения распространенных ХОВ (СДЯВ) |
|
|
10 |
|
|
2.6 |
Приборы химической разведки |
13 |
3 Экспериментальная часть 1 |
21 |
|
4 Экспериментальная часть 2 |
24 |
|
Содержание отчета |
27 |
|
Контрольные вопросы |
27 |
|
Список литературы |
27 |
Цель работы:
-изучить основные характеристики сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ);
-изучить устройство и принцип работы приборов ВПХР и УГ-2;
-научиться обнаруживать наличие СДЯВ в воздухе и их концентрацию с помощью приборов химической разведки.
Техника безопасности при выполнении экспериментальной части работы
1Перед началом работы ознакомиться с теоретическими положениями лабораторной работы.
2ЗАПРЕЩАЕТСЯ работать с приборами студентам, не изучившим устройство и инструкции по эксплуатации, а также меры безопасности при работе с приборами.
3При работе с приборами студентам запрещается:
-начинать работу без разрешения преподавателя:
-без разрешения преподавателя или лаборанта брать приборы, колбы, реактивы, химикаты.
4ОСТОРОЖНО обращаться с колбами, индикаторными трубками;
-оберегать руки от порезов;
-не допускать попадания содержимого индикаторных трубок на одежду, открытые части тела, особенно глаза;
-капли реактивов из ампул индикаторных трубок, попавших на одежду или части тела, смыть сильной струей воды.
1 Порядок выполнения работы
Проработать теоретическую часть.
Изучить основные характеристики сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ).
Ознакомиться с назначением, устройством и способами работы с приборами химической разведки.
Выполнить экспериментальную часть. Оформить отчет.
Защитить работу.
5
2 Теоретическая часть
2.1Основные положения
Внастоящее время в промышленности и сельском хозяйстве человек использует большое количество различных химических соединений. В республике насчитывается 347 химически опасных объектов с общим запасом СДЯВ более 40 тыс. кг. Огромные запасы химических элементов при их производстве, использовании, хранении, перевозках, несмотря на постоянное совершенствование химической технологии, увеличивают потенциальную опасность возникновения опасных аварий, связанных с выбросами (утечками химически опасных веществ).
Опасное химическое вещество – это химическое вещество природного или искусственного происхождения, применяемое в народном хозяйстве или в быту, оказывающее при превышении естественного уровня его содержания в окружающей природной среде вредное воздействие на человека, животных и растения.
Сильнодействующее ядовитое вещество (СДЯВ) – это опасное химическое вещество, применяемое в народнохозяйственных целях, попадание которого в грунт, воду или выброс его в атмосферу может вызвать массовую гибель людей, животных и растений.
Отравляющими веществами (ОВ) называются СДЯВ, которые используются как оружие в военных целях.
2.2 Токсичность СДЯВ
Токсичность - это способность вещества вызывать поражающее действие при попадании в организм человека, животных, загрязнении окружающей среды.
Для характеристики степени токсичности СДЯВ пользуются следующими понятиями:
-пороговая концентрация;
-предел переносимости;
-смертельная концентрация;
-токсическая доза.
Пороговая концентрация – это наименьшее количество вещества, которое может вызвать ощутимый физиологический эффект (пострадавшие начинают ощущать первые признаки поражения).
Предел переносимости – это минимальная концентрация, которую человек может выдержать определенное время без устойчивого поражения.
В промышленности в качестве предела переносимости используется предельно допустимая концентрация (ПДК). Она регламентирует допустимую
6
степень заражения СДЯВ воздуха рабочей зоны и используется для соблюдения требований безопасности в производстве.
ПДК – это максимально допустимая концентрация, которая при постоянном воздействии на человека в течение рабочего дня не может вызвать длительный промежуток времени патологических изменений или заболеваний, обнаруживаемых при помощи современных методов диагностики.
Смертельная концентрация - это концентрация, вызывающая смертельный исход, т.е. опасная для жизни концентрация.
Токсодоза – это такое количество химически токсичного вещества, при попадании которого в организм возникают симптомы поражающего действия.
При ингаляции (вдыхании воздуха) токсодоза равна произведению концентрации вещества в воздухе и времени действия в минутах (мг . мин/ л) – ингаляционная токсодоза.
При проникновении СДЯВ в организм через кожу, желудочно-кишечный тракт или кровяной поток она измеряется количеством вещества на килограмм веса тела (мг/ кг).
Для характеристики токсичности веществ при воздействии на организм человека через органы дыхания принимаются следующие токсодозы:
LC50 – средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50 % пораженных;
JС50 – средняя, выводящая из строя концентрация, вызывающая выход из строя 50 % пораженных;
РС50 – средняя пороговая концентрация, вызывающая симптомы поражения у 50 % пораженных.
Степень токсичности СДЯВ, обладающих кожно-резорбтивным действием, оценивается также:
LD50 – средней смертельной токсодозой;
JD50 – средней, выводящей из строя токсодозой; РD50 – средней пороговой токсодозой.
2.3 Классификация химических веществ
Так как нас интересует поражающее действие химических веществ, то рассмотрим классификацию по степени токсичности, классам опасности и по воздействию на организм человека.
По токсичности химические вещества классифицируются согласно таблице 1.
Таблица 1 – Классификация химических веществ по токсичности
Группа токсичности |
Средняя |
смертельная |
Средн. смерт. токсодоза при энте- |
|
концентрация, вызыв. смерть у |
риальном (желудочно-кишечном) |
|
|
50% пораж-х, |
|
пути поступления, вызыв. смерть |
|
Мг/л |
LC50 |
у 50% пораженных, |
|
|
|
Мг/кг LD50 |
1.Чрезвычайно |
|
|
|
токсичные |
|
< 1 |
< 1 |
|
|
|
|
2.Высокотоксичные |
|
1-5 |
1-50 |
|
|
|
|
3.Сильнотоксичные |
6-20 |
51-500 |
|
|
|
|
|
4.Умеренно-токсичные |
21-80 |
501-5000 |
|
|
|
|
|
5.Малотоксичные |
81-160 |
5001-15000 |
|
|
|
|
|
6. Практически не- |
|
|
|
токсичные |
>160 |
>15000 |
|
|
|
|
|
К первым двум группам относятся:
- органические и неорганические производные мышьяка (As), ртути (Hg), кадмия (Cd), свинца (Pb), цинка (Zn), никеля (Ni), железа (Fe), синильная кислота, соединения фосфора (Р), фтороорганические соединения, хлор (СL), бром (Br).
К сильнотоксичным веществам относятся:
-минеральные и органические кислоты – серная, азотная, фосфорная, уксусная и др.;
-щелочи (натриевая известь, аммиак – NH3);
-соединения серы (сероуглерод, хлорид и фторид серы, сульфиды) и т.д.
Классификация химических веществ по классам опасности в зависимости от токсикометрических характеристик (см.таблицу 2).
8
Таблица 2 – Классификация химических веществ по классам опасности
|
Показатели |
|
Класс опасности |
|
|
|
|
I |
II |
III |
IV |
|
|
чрезвычай- |
высоко- |
умеренно- |
мало- |
|
|
ноопасные |
опасные |
опасные |
опасные |
ПДКрз, мг/м3 |
< 0,1 |
0,1-1 |
1-10 |
> 10 |
|
ЛД50 |
при введении в |
< 15 |
15-150 |
150-5000 |
> 5000 |
желудок, мг/кг |
|
|
|
|
|
ЛД50к |
при нанесении на |
< 100 |
100-500 |
500-2500 |
> 2500 |
кожу, мг/мг |
|
|
|
|
|
ЛК50, мг/кг |
< 0,5 |
0,5-5 |
5-10 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
КВИО |
|
> 300 |
300-30 |
30-3 |
< 3 |
|
|
|
|
|
|
Зост |
|
< 6 |
6-18 |
18-54 |
> 54 |
|
|
|
|
|
|
Зхр |
|
> 10 |
10-5 |
5-2,5 |
< 2,5 |
|
|
|
|
|
|
Примечание: ПДКрз – предельно допустимая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3;
ЛД50 - летальная доза химического вещества, вызывающая при введении в организм гибель 50 % животных, мг/кг;
ЛД50к - то же при нанесении на кожу, мг/мг; ЛК50 – летальная концентрация вещества, вызывающая при вдыхании
(мыши – 2 ч, крысы – 4 ч) гибель 50 % животных, мг/кг; КВИО – коэффициент возможного ингаляционного отравления –
отношение максимально достижимой концентрации вещества в воздухе при 20оС к летальной концентрации (ЛК50);
Зост – зона острого действия, определяемая как отношение ЛК50 к ПКост; ПКост – пороговая концентрация хронического действия, установленная
на лабораторных животных при ингаляционном воздействии по 4 ч пять раз в неделю на протяжении 4 месяцев, мг/л.
9
Таблица 3
Наименование примеси |
ПДК, |
Агрегатное |
Класс |
|
мг/м3 |
состояние |
опасности |
Ртуть |
0,01 |
Пар |
1 |
Свинец |
0,01 |
Аэрозоль |
1 |
Марганец |
0,3 |
Аэрозоль |
1 |
Фуран |
0,5 |
Газ |
2 |
Хлор |
1,0 |
Газ |
2 |
Оксиды азота |
5,0 |
Газ |
3 |
Сероводород |
10 |
Газ |
3 |
Оксид углерода (II) |
20 |
Газ |
4 |
Аммиак |
20 |
Газ |
4 |
Пары бензола |
20 |
Пар |
4 |
Пары толуола |
50 |
Пар |
4 |
Пары ксилола |
50 |
Пар |
4 |
Пары бензина |
300 |
Пар |
4 |
Пары ацетона |
200 |
Пар |
4 |
Этиловый спирт |
1000 |
Пар |
4 |
Классификация СДЯВ по воздействию на организм человека (т.е. на основе преимущественного синдрома, складывающегося при острой интоксикации).
1 Первая группа – вещества преимущественно удушающего воздействия– хлор (Cl); треххлористый фосфор (PCl3); фосген (CG); хлорид серы (SCl2).
2Вторая группа - вещества преимущественно общеядовитого действия
– окись углерода СО, синильная кислота (АС), динитрофенол.
3Третья группа – вещества с преимущественно удушающим и
общеядовитым действием – сернистый ангидрид SO2, сероводород H2S, окислы азота.
4Четвертая группа – нейротропные яды – вещества, действующие на выработку, проведение и передачу нервного импульса – сероуглерод CS2, фосфорорганические соединения, ртуть.
5Пятая группа – вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием – аммиак NH3, сероуглерод.
6Шестая группа – метаболические яды (нарушающие обмен веществ на клеточном уровне) – этиленоксид, метилхлорид, метилбромид.
7Седьмая группа – вещества, нарушающие обмен веществ - диоксин, дибензодиоксины, полихлорированные бензофураны.
10
2. 4 Физические свойства наиболее распространенных СДЯВ
Аммиак – NН3
Бесцветный газ с резким запахом. Хорошо растворим в воде. Перевозится и хранится в сжиженном состоянии. Горит при наличии постоянного источника огня. Пары с воздухом образуют взрывоопасные смеси. Емкости могут взрываться при нагревании.
Окись углерода – СО
Бесцветный газ без запаха и вкуса. Плохо растворяется в воде. В сжиженном состоянии бесцветная прозрачная жидкость. Негорюч. При соединении двух объемов газа с одним объемом кислорода взрывается при наличии открытого пламени.
Окись этилена (СH2)2 О
Бесцветная, подвижная с эфирным запахом жидкость. Хорошо растворяется в воде, спирте, эфире. Химически чрезвычайно активна. При температуре выше 11о С - газ. Перевозится и хранится в жидком состоянии. Легко воспламеняется от искр и пламени. Пары с воздухом взрывоопасны.
Сероуглерод СS2
Бесцветная, летучая жидкость с эфирным запахом, отвратительно пахнет из-за частичного разложения на свету. Продукты разложения придают желтый цвет и неприятный запах. С эфиром, спиртом смешивается во всех отношениях. Растворяет серу, фосфор, йод, жиры и масла. хранится и перевозится в жидком состоянии. Легко воспламеняется от искр. При нагревании самовоспламеняется. Взрывоопасен.
Хлор Cl2
Зеленовато-желтый газ с характерным резким запахом. Малорастворим в воде. Сильный окислитель. Тяжелее воздуха. хранится и перевозится в жидком состоянии. Взрывается в смеси с водородом.
2.5 Общий характер действия и признаки поражения наиболее раcпроcтраненных СДЯВ
2.5.1 Аммиак NН3 - вещество, обладающее удушающим и нейротропным действием.
Общий характер действия
Нарушается обмен различных кислот в коре головного мозга. Резко снижается способность мозговой ткани усваивать кислород. Нарушается свертываемость крови, поражаются внутренние органы.
Последствиями тяжелой интоксикации являются снижение интеллектуального уровня с частичной потерей памяти, неврологические