методички для студентов / Vishnjak-БЖД

Курение, алкоголизм и наркомания

О вредных для здоровья факторах - о курении, алкоголизме и наркомании иногда очень мягко и либерально говорят и пишут как о «вредных привычках». Никотин же и алкоголь величают «культурными ядами». В результате вредных привычек сокращается продолжительность жизни, повышается смертность населения, рождается неполноценное потомство. Желание сохранить крепкое здоровье - важная социальная потребность человека, необходимое условие полноценной жизни, высокой творческой активности, счастья.

Курение — одна из самых широко распространенных среди различных групп населения вредных привычек, в том числе и среди молодежи. Курение чрезвычайно опасно для здоровья и жизни человека. Статистика показывает, что 90% заболевших раком легкого —- курильщики. Рак, бронхит и эмфизема, ишемическая болезнь сердца (ИБС) и другие заболевания сосудистой системы — это болезни, которые чаще всего наблюдаются среди курящих, обусловливая до 80% смертности.

Табак содержит комплекс токсичных веществ. В табаке содержится около 100 химических веществ, включая бензапирен, бензантрацен, радиоактивный азот, мышьяк, канцерогены.

У длительно курящих людей под воздействием никотина снижается кислотность желудочного сока, повышается артериальное давление, нарушаются деятельность сердца и функции высших отделов центральной нервной системы. При длительном курении в зубной эмали возникают трещины и развивается кариес.

Установлена четкая зависимость между курением и частотой распространения хронического гастрита, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. У курильщиков эти язвы встречаются чаще. Инфаркт миокарда у систематически курящих в возрасте до 50 лет случается в 20 раз чаще, чем у никогда не куривших. В последние годы участились случаи инфаркта у молодых курящих людей, 75% случаев бронхита приходится на долю курильщиков.

Установлено, что 85% людей не знают о серьезной опасности курения или существенно недооценивают ее. Люди не подозревают, что ежегодно на Земле от табака умирает 3 млн человек. Иначе говоря, от курения погибает один человек каждые 13 с. Существует еще один аспект — "пассивное курение". К "пассивным" курильщикам относятся те, кто, находясь рядом с курящими, вынужден вдыхать табачный дым. Курение, несомненно, вредно и должно отрицательно восприниматься обществом.

Алкоголь и алкоголизм. Алкоголь относится к группе нейродепрессантов, т. е. веществ, которые угнетают деятельность центров мозга, уменьшают поступление кислорода в мозг. Это приводит к ослаблению деятельности мозга, плохой координации движений, сбивчивой речи, нечеткости мышления, потере внимания. Многие люди не знают, что алкоголь — это нейродепрессант, хотя первоначальное его действие и

возбуждает человека, он становится шумным, освобождается от некоторых внутренних тормозов и способен совершать неожиданные для себя поступки.

Однако чем больше человек пьет, тем больше снижается активность его организма, нарушается координация движений, речи, уменьшается способность логически мыслить и принимать верные решения, вплоть до невменяемости. Злоупотребление алкоголем приводит к неизбежным изменениям в организме. Оно, к примеру, вызывает свертывание крови, которая закупоривает капилляры, в результате чего они лопаются. Этим объясняется красный цвет носа у алкоголиков, а также разрушение клеток мозга, не получающих достаточного количества кислорода.

Ежегодно от алкоголя в нашей стране погибают до 100 тыс. человек. Эти смерти вызваны заболеваниями, связанными с алкоголизмом, автомобильными катастрофами, самоубийствами, убийствами в состоянии опьянения и т. д. Около трети суицидов в стране совершается алкоголиками либо предалкоголиками.

При регулярном и длительном употреблении спиртного у человека развивается алкоголизм — тяжелая хроническая болезнь, в большинстве случаев трудноизлечимая. Алкоголизм характеризуется особым патологическим состоянием человека: его неудержимо влечет к спиртному, изменяется степень его переносимости, сопровождающаяся деградацией личности.

Алкоголики сокращают свою жизнь примерно на 10—20 лет. Алкоголь относится к вредным ядам и поражает центральную нервную

систему. Серьезно страдают и такие важные органы, как печень, сердце, поджелудочная железа и др. Алкоголь способствует появлению и распространению онкологических заболеваний. Хронические алкоголики болеют раком в 1,5—2 раза чаще, чем трезвенники. Пьющие женщины рожают 40-45% детей с уродствами и 75% — с умственной отсталостью. Хронический алкоголизм, по данным ВОЗ, занимает четвертое место среди основных причин смертности. При этом 75% всех смертельных исходов связано с циррозом печени. Доказано, что даже в трезвом состоянии человек, злоупотребляющий алкоголем, больше подвержен опасности, чем непьющий.

Наркотики и наркомания. С наркотиками знакома довольно значительная часть населения, в том числе около 11% студентов. При этом фактически употребляют наркотики втрое больше людей, чем состоят на учете.

Наркотик — яд, оказывающий угнетающее действие на все органы, ткани, особенно на центральную нервную систему.

Привыкание к наркотику, или наркотическая зависимость — болезненное пристрастие, избавиться от которого человек самостоятельно не может. Наркомания ведет к глубокому истощению физических и психических функций человека.

Становление, формирование наркомании характеризуется развитием трех основных признаков: психической и физической зависимости и толерантности.

Психическая зависимость — болезненное стремление непрерывно или периодически принимать наркогенный препарат, чтобы испытывать определенные ощущения или снять явление психического дискомфорта. Она возникает при систематическом употреблении наркотиков и иногда даже после однократного их приема.

Физическая зависимость — это состояние особой перестройки всей жизнедеятельности организма в связи с хроническим употреблением наркотиков. Она проявляется в виде интенсивных физических и психических расстройств, развивающихся сразу, как только действие наркотика прекращается. Такие расстройства снимаются только введением новой дозы наркотиков.

Толерантность означает появление адаптации, привыкания к наркотическим препаратам, когда наблюдается все менее выраженная реакция на очередное введение того же их количества. Поэтому для достижения прежнего психофизического эффекта больному требуется более высокая доза наркотиков. Затем какое-то время и эта доза становится недостаточной и требуется очередное ее повышение.

Среди наркоманов высока смертность, вызванная передозировкой препаратов, несчастными случаями в состоянии наркотического опьянения, различными инфекционными заболеваниями, связанными с нестерильными шприцами, часты самоубийства. Можно назвать следующие медицинские и социальные последствия употребления наркотиков: психозы, выраженные изменения личности вплоть до ее распада, слабоумие, неспособность к работе. Наркоманов отличает криминогенное, т. е. преступное поведение, обусловленное изменением их личности. Особая опасность наркомании в том, что она распространяется с огромной скоростью. В процесс наркотической зависимости втягиваются все более широкие слои населения, особенно молодежь.

Каждому необходимо формировать личное негативное отношение к наркотикам. Важно понять, что наркомания — серьезная и опаснейшая болезнь. Каждый гражданин России обязан поставить перед собой цель обязательно избежать ее.

Наночастицы

Наночастицы (частицы вещества размером 1-100 нм) обладают уникальными физическими, химическими, механическими свойствами. Размеры наночастиц обычно меньше размеров живых клеток, что обусловливает их высокую проникающую и реакционную способность. Такие частицы легко проникают через тканево-кровяной (гистогематический) барьер, занимающий ведущее место в гомеостатических приспособительных механизмах живого организма, призванных защитить органы и ткани от чужеродных веществ и регулировать постоянство состава тканевой межклеточной жидкости. Это качество может быть использовано для создания методов доставки лекарств в ткани и органы. С другой стороны,

малые размеры и высокая проникающая способность могут представлять и заметную опасность для человека.

Новые наноматериалы и нанотехнологии имеют существенно отличающиеся токсикологические и экотоксикологические свойства, что определяет необходимость выявления и оценки связанных с ними экологических и биологических рисков. Опасность наночастиц может быть обусловлена: способностью их аккумуляции в окружающей среде и пищевых цепях;возможностью проникновения в печень, мозг, легкие и другие органы человека. Установлены факты связывания и переноса наночастицами некоторых особо опасных продуктов горения. В ряде эпидемиологических исследований получены доказательства влияния твердых пылевых частиц на здоровье человека: воздействие таких частиц увеличивало риск сердечнососудистых и ряда других заболеваний.

Биологические негативные факторы

Биологические факторы могут встречаться во всех средах - в воде, воздухе, почве, продуктах питания, на производстве, в быту. Их источником являются предприятия пищевой, фармацевтической промышленности, сельскохозяйственные предприятия и животноводческие комплексы, очистные сооружения.

Биологическое загрязнение включает патогенные бактерии и продукты их жизнедеятельности, биологические средства защиты растений.

В атмосферном воздухе находится много природных факторов, вызывающих аллергические реакции у человека: частицы плесени, пыльца цветов, волокна растений. В воде - фитопланктон и продукты гниения растений, загрязняющие водоёмы. Кроме указанных природных факторов следует отметить насекомых - вредителей лесного и сельского хозяйства (саранча, колорадский жук, шелкопряды и т.п.), насекомых - переносчиков инфекционных заболеваний человека и животных (комары, клещи, блохи, вши), патогенные микроорганизмы, вызывающие распространение инфекций (бактерии, вирусы, риккетсии, грибки).

Особую опасность представляет бактериологическое оружие, основанное на применении биосредств - насекомых и микроорганизмов.

Лекция 4. Защита человека от химических и биологических негативных факторов

Задачей защиты от химических и биологических негативных факторов является исключение или снижение до допустимых пределов попадания в организм человека вредных веществ и микроорганизмов, контакта с вредными или опасными биологическими объектами. Вредные вещества и микроорганизмы могут попадать в организм человека со вдыхаемым воздухом, питьевой водой, пищей, проникать через кожу.

Поэтому задачей защиты является удаление веществ из зоны их образования; минимизация их попадания в воздух, воду, пищу; очистку загрязненного воздуха или воды от них перед попаданием в воздух рабочей зоны, территории предприятия, биосферу.

Защитаотзагрязнениявоздушнойсреды

Задачей защиты воздушной среды от вредных выбросов и выделений является обеспечение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны, на территории предприятия, атмосфере населенных мест не выше предельно допустимых концентраций.

Эта цель достигается применением следующих методов и средств:

•рациональное размещение источников вредных выбросов по отношению к рабочим местам (максимально возможное удаление источников загрязнения воздуха химическими и биологическими веществами от рабочих мест, локализация источников вредных выделений в отдельных производственных помещениях);

•удаление вредных выделений от источника их образования посредством местной или общеобменной вытяжной вентиляции;

•применение средств очистки воздуха от вредных веществ;

•применение индивидуальных средств защиты органов дыхания

человека.

Производственная вентиляция

Система вентиляции представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих воздухообмен в помещении, т. е. удаление из помещения загрязненного, нагретого, влажного воздуха и подача в помещение свежего, чистого воздуха. Основное назначение вентиляции — удаление из рабочей зоны загрязненного или перегретого воздуха и подача чистого воздуха, в результате чего в рабочей зоне создаются необходимые благоприятные условия воздушной среды.

В зависимости от способа перемещения воздуха в производственных помещениях вентиляция делится на естественную и искусственную (механическую).

Естественная вентиляция производственных помещений осуществляется за счет разности температур в помещении наружного воздуха

(тепловой напор) или действия ветра (ветровой напор). Естественная вентиляция может быть организованной и неорганизованной.

При неорганизованной естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за счет вытеснения внутреннего теплового воздуха наружным холодным воздухом через окна, форточки, фрамуги и двери. Организованная естественная вентиляция, или аэрация, обеспечивает воздухообмен в заранее рассчитанных объемах и регулируемый в соответствии с метеорологическими условиями. Бесканальная аэрация осуществляется при помощи проемов в стенах и потолке и рекомендуется в помещениях большого объема со значительными избытками теплоты.

В производственных помещениях небольшого объема, а также в помещениях, расположенных в многоэтажных производственных зданиях, применяют канальную аэрацию, при которой загрязненный воздух удаляется через вентиляционные каналы в стенах. Для усиления вытяжки на выходе из каналов на крыше здания устанавливают дефлекторы — устройства, создающие тягу при обдувании их ветром. При этом поток ветра, ударяясь о дефлектор и обтекая его, создает вокруг большей части его периметра разрежение, обеспечивающее подсос воздуха из канала.

Аэрация применяется для вентиляции производственных помещений большого объема. Естественный воздухообмен осуществляется через окна, световые фонари с использованием теплового и ветрового напоров. Тепловое давление, в результате которого воздух поступает в помещение и выходит из него, образуется за счет разности температур наружного и внутреннего воздуха и регулируется различной степенью открытия фрамуг и фонарей.

Естественная вентиляция дешева и проста в эксплуатации. Основной ее недостаток заключается в том, что приточный воздух вводится в помещение без предварительной очистки и подогрева, а удаляемый воздух не очищается и загрязняет атмосферу. Естественная вентиляция применима там, где нет больших выделений вредных веществ в рабочую зону.

Искусственная (механическая) вентиляция устраняет недостатки естественной вентиляции. При механической вентиляции воздухообмен осуществляется за счет напора воздуха, создаваемого вентиляторами (осевыми и центробежными); воздух в зимнее время подогревается, в летнее—охлаждается и кроме того очищается от загрязнений. Механическая вентиляция бывает приточной, вытяжной, приточно-вытяжной, а по месту действия — общеобменной и местной.

При приточной системе вентиляции производится забор воздуха извне с помощью вентилятора через калорифер, где воздух нагревается и при необходимости увлажняется, а затем подается в помещение. Количество подаваемого воздуха регулируется клапанами или заслонками, устанавливаемыми в ответвлениях. Загрязненный воздух выходит через двери, окна, фонари и щели неочищенным.

При вытяжной системе вентиляции загрязненный и перегретый воздух удаляется из помещения через сеть воздуховодов с помощью вентилятора. Загрязненный воздух перед выбросом в атмосферу

очищается. Чистый воздух подсасывается через окна, двери, неплотности конструкций.

Приточно - вытяжная система вентиляции состоит из двух отдельных систем — приточной и вытяжной, которые одновременно подают в помещение чистый воздух и удаляют из него загрязненный. Приточные системы вентиляции также возмещают воздух, удаляемый местными отсосами и расходуемый на технологические нужды: огневые процессы, компрессорные установки, пневмотранспорт и др.

Местная вентиляция бывает вытяжная и приточная. Вытяжную вентиляцию устраивают, когда загрязнения можно улавливать непосредственно у мест их возникновения. Для этого применяют вытяжные шкафы, зонты, завесы, бортовые отсосы у ванн, кожухи, отсосы у станков и т.д. К приточной вентиляции относятся воздушные души, завесы, оазисы.

Методы и средства очистки воздуха от вредных веществ

Для очистки загрязненного воздуха применяются аппараты различных конструкций, использующие различные методы очистки от вредных веществ.

Основными параметрами газоочистных аппаратов и систем очистки являются эффективность и гидравлическое сопротивление. Эффективность определяет концентрацию вредной примеси на выходе из аппарата, а гидравлическое сопротивление — затраты энергии на пропуск очищаемых газов через аппараты. Чем выше эффективность и меньше гидравлическое сопротивление, тем лучше.

Номенклатура существующих газоочистных аппаратов очень широка, а их технические возможности позволяют обеспечивать высокие степени очистки отходящих газов практически по всем веществам.

Пылеуловители. Для очистки отходящих газов от пыли имеется широкий выбор аппаратов, которые можно разделить на две большие группы: сухие и мокрые (скрубберы) — орошаемые водой.

•Циклоны. Наиболее широкое распространение в практике пылеулавливания получили циклоны различных видов: одиночные, групповые, батарейные. Существует много различных типов циклонов, но наибольшее распространение получили циклоны типов ЦН и СК-ЦН (тип серии С — сажевые).

•Фильтры. В технике пылеулавливания широко применяют фильтры, которые обеспечивают высокую эффективность улавливания мелких частиц. Процесс очистки заключается в пропускании очищаемого воздуха через пористую перегородку или слой пористого материала. По типу фильтровального материала фильтры делятся на тканевые, волокнистые и зернистые.

•Пылеуловители мокрого типа (скрубберы) целесообразно применять для очистки высокотемпературных газов, улавливания пожаровзрывоопасных пылей и в тех случаях, когда наряду с улавливанием пыли требуется улавливать токсичные газовые примеси и пары. Аппараты мокрого типа иначе называют промывателями газов, скрубберами.

Недостатком аппаратов мокрого типа является наличие систем водоснабжения, рециркуляции воды и ее очистки перед повторной подачей на орошение аппарата.

Газоуловители. Для удаления из отходящего воздуха вредных газовых примесей применяют следующие методы: абсорбция, хемосорбция, адсорбция, термическое дожигание, каталитическая нейтрализация.

Абсорбция — это явление растворения вредной газовой примеси сорбентом, как правило, водой. Методом абсорбции можно улавливать только хорошо растворимые газовые примеси и пары. Так, хорошей растворимостью в воде обладают: аммиак, хлористый водород, фтористый водород, пары кислот и щелочей. Для проведения процесса абсорбции применяют аппараты мокрого типа, используемые в технике пылеулавливания - абсорберы.

•Хемосорбция. Для газовых примесей нерастворимых или плохо растворимых в воде применяют метод хемосорбции, который заключается в том, что очищаемый воздух орошают растворами реагентов, вступающих в реакцию с вредными примесями с образованием нетоксичных, малолетучих или нерастворимых химических соединений.

•Адсорбция. Метод адсорбции заключается в улавливании микропористой поверхностью адсорбента молекул вредных веществ. Метод

обладает очень высокой эффективностью, но жесткими требованиями к запыленности воздуха — не более 2...5 мг/м3. Одним из лучших адсорбентов является активированный уголь, у которого на 1 г. приходится до 1600 м2 поверхности. Адсорбция широко применяется для улавливания паров растворителей, неприятно пахнущих веществ, органических соединений и множества др. газов. Примером конструкции адсорбера является противогаз.

•Термическое дожигание — это процесс окисления вредных веществ кислородом воздуха при высоких температурах (900... 1200 °С). Различают прямое сжигание и термическое окисление. Прямое сжигание используют, когда отходящий из технологического процесса поток газа содержит кислород, а вредные примеси относятся к горючим и выделяют при горении энергию, достаточную для поддержания реакции. Так дожигают циановодород и попутные газы в вертикальных открытых факелах на нефтехимических заводах. Термическое окисление осуществляют в специальных дожигателях, в которые подается воздух в необходимом для окисления количестве.

•Каталитическая нейтрализация позволяет снизить энергетический порог для начала окислительных реакций до 250-400 °С. Это достигается применением катализаторов — материалов, которые ускоряют протекание реакций или делают их возможным при значительно более низких температурах, что обеспечивает снижение энергоемкости процесса. В качестве катализаторов используют благородные металлы — платину, палладий в виде тонкослойных напылений на металлические или керамические носители, кроме того, применяются двуокись титана, пятиокись ванадия и т. д.

Защитаотзагрязненияводнойсреды

Методы и средства очистки воды

Образующиеся на промышленных предприятиях сточные воды (сточные воды, образующиеся в технологических процессах, сточные воды с загрязненной территории предприятия) должны перед сбросом в водоемы или городскую канализацию очищаться до нормативного качества.

Защита водной среды от вредных сбросов осуществляется применением следующих методов и средств:

•рациональным размещением источников сбросов и организацией водозабора и водоотвода;

•разбавлением вредных веществ в водоемах до допустимых концентраций путем создания рассредоточенных выпусков;

•применением средств очистки стоков.

С целью стимулирования предприятий к качественной очистке собственных стоков целесообразно организовать водозабор на технологические нужды ниже по течению реки, нежели сброс сточных вод. Если для технологических нужд требуется чистая вода, предприятие будет вынуждено осуществлять высокоэффективную очистку собственных стоков.

Рассредоточенные выпуски стоков осуществляют через трубы, проложенные поперек сечения русла реки, тем самым увеличивая интенсивность перемешивания и кратность разбавления.

Методы очистки сточных вод можно подразделить на механические,

физико-химические и биологические.

Механические методы очистки:

•Процеживание применяют для удаления из сточной воды крупных и волокнистых включений. Процесс реализуют в вертикальных и наклонных решетках и волокноуловителях в виде ленточных и барабанных сит. Очистка решеток и волокноуловителей осуществляется вручную или механически.

•Отстаивание основано на свободном оседании (всплытии) примесей с плотностью большей (меньшей) плотности воды. Процесс отстаивания реализуют в песколовках, отстойниках, жироуловителях. Песколовки применяют для отделения частиц металла и песка размером более 250 мкм. Отстойники применяют для гравитационного выделения из сточных вод более мелких взвешенных частиц или жировых веществ.

•Фильтрование используют для очистки сточных вод от мелкодисперсных примесей как на начальной, так и конечной стадиях очистки.

•Метод флотации заключается в адсорбировании примесей мелкими пузырьками воздуха, подаваемого в сточную воду, и поднятии их на поверхность, где образуется слой пены, который удаляют.

Физико-химические методы очистки применяют для удаления из сточной воды растворимых примесей (солей тяжелых металлов, цианидов, фторидов и др.), а в ряде случаев и для удаления взвесей. Как правило, физико-химическим методам предшествует стадия очистки от взвешенных

веществ. Применяются разнообразные физико-химические методы, из которых наиболее распространены электрофлотационные, коагуляционные, реагентные (разновидность реагентного метода — нейтрализация), электрохимические, электродиализные, ионообменные.

•Электрофлотация осуществляется путем пропускания через сточную воду электрического тока, между парами электродов (железных, стальных, алюминиевых). В результате электролиза воды образуются пузырьки водорода и кислорода, которые обволакивают частички взвесей и способствуют их быстрому всплытию на поверхность.

•Коагуляция — это физико-химический процесс агломерации мельчайших коллоидных и диспергированных частиц под действием сил молекулярного притяжения. В результате коагулирования устраняется мутность воды.

•Сущность реагентного метода заключается в обработке сточных вод химическими веществами-реагентами, которые, вступая в химическую реакцию с растворенными токсичными примесями, образуют нетоксичные или нерастворимые соединения, удаляемые затем одним из описанных выше методов осветления воды. Этот метод находит применение для очистки сточных вод от солей металлов, цианидов, хрома, фторидов и т. д.

•Ионообменная очистка сточных вод заключается в пропускании сточных вод через ионообменные смолы, которые различаются на катионитовые — имеющие подвижные и способные к обмену катионы (чаще всего водорода Н ), и анионитовые — имеющие подвижные и способные к обмену анионы (чаше всего гидроксильную группу ОН ). При прохождении сточной воды подвижные ионы смолы заменяются на ионы соответствующего знака токсичных примесей.

•Электродиализный метод очистки используют для удаления из малоконцентрированных сточных минеральных солей (в том числе солей тяжелых металлов), а также при переработке высококонцентрированных сточных вод (отработанных технологических растворов) с целью выделения из них ценных продуктом для последующего использования. Электродиализом называют процесс переноса ионов через мембрану под действием приложенного к ней электрического поля.

Биологическая очистка сточных вод основана на способности микроорганизмов использовать растворенные и коллоидные органические соединения в качестве источника питания в процессах своей жизнедеятельности. При этом органические соединения окисляются до воды

иуглекислого газа.

Биологическую очистку ведут или в естественных условиях (поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды) или в специальных сооружениях: аэротенках, биофильтрах.

• Аэротенки представляют собой открытые резервуары с системой коридоров, через которые медленно протекают сточные воды, смешанные с активным илом. Эффект биологической очистки обеспечивается постоянным перемешиванием сточных вод с активным илом и непрерывной подачей воздуха через систему аэрации аэротенка. Активный ил затем отделяется от